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Natur – Hören in der Tierwelt

„Wissen Sie, was ein Frosch so alles hört?“

Menschen sprechen miteinander. Wölfe heulen sich ihre Botschaften zu. Mit knarrenden Lautfolgen und Gesängen, die bis zu 22 Stunden dauern können, halten Pottwale unter Wasser Verbindung. Murmeltiere verständigen sich durch Pfeifen. Stechmückenmännchen orientieren sich am Summen der Weibchen. Partnersuchende Fische geben Grunz-, Quak- und Trommelgeräusche von sich. Und sogar Muscheln können sich durch Knattern bemerkbar machen. Die Fähigkeit, Schallsignale auszusenden, zu empfangen und ihre Bedeutung zu erkennen, ist vor allem für Lebewesen, die in Sozialverbänden leben, von großer Bedeutung.

Die Ohren der Frösche

Wir wären wohl sehr irritiert, wenn wir uns etwa mit den Ohren der Frösche in unserer Welt orientieren müssten. Wir würden nämlich überwiegend die Lautäußerungen anderer Frösche und die ihrer Fressfeinde wahrnehmen. Die Ohren oder besser die Ohrdrüsen eines Frosches sind nur für die Frequenzen dieser Töne empfindlich, und sein Hirn reagiert nur auf bestimmte Tonmuster. Gegenüber allen für ihn unwichtigen Geräuschen ist er taub.

Für ein Froschweibchen ist das wichtigste Geräusch der Lockruf des Männchens. Seine Ohren sind so fein darauf ausgerichtet, dass es die Stimme eines möglichen Partners aus den Quaktönen eines ganzen Froschkonzerts heraushören kann. In New Jersey ist der Grillenfrosch heimisch, der dort auf einer Frequenz von 3500 Hertz "sendet" und von allen Weibchen seines Reviers auch sofort verstanden wird. Die Töne seiner Artgenossen in South Dakota dagegen schwingen mit einer Frequenz von 2900 Hertz, und die dort einheimischen Weibchen sind nur auf diesen tieferen Ton eingestellt. Ein Weibchen aus New Jersey wäre dort allerdings zum Single-Dasein verdammt könnte den Lockruf nicht hören.

Bei anderen Amphibien, etwa dem Krötenfrosch, ist die Niedrigfrequenz-Empfindlichkeit offenbar entwickelt. Sein Lebensraum ist die Wüste. Während der Trockenperiode liegt er schlafend in seinem unterirdischen Bau. Sobald der (seltene) Niederschlag fällt, muss er sich schnell auf Nahrungs- und Wassersuche begeben, um zu laichen. Offenbar ist das niederfrequente Regengeräusch das Signal, sein unterirdisches Domizil zu verlassen.

Ohren am Hinterleib

Es gäbe noch unendlich viele bizarre Beispiele aus der Tonwelt der Tiere, an dieser Stelle müssen wir uns jedoch auf eine kleine Auswahl beschränken. Nur eins noch: Wussten Sie, dass Zikaden ihre „Ohren“ am Hinterleib tragen und Grillen ihre „Ohren“ an den „Knien“ der Vorderbeine haben?

Wie Tiere sich Gehör verschaffen

Dass das Gehör mancher Tiere weitaus besser ist, als das von uns Menschen ist hinlänglich bekannt. So ist es z.B. nichts Neues, dass unsere besten Freunde, Hund und Katze, wesentlich besser hören als wir. Auch von vielen Vogelarten, speziell den Nacht- und Greifvögeln, weiß man, dass sie außer einem extrem scharfen und lichtempfindlichen Auge auch ein besonders gutes Gehör besitzen.

An dieser Stelle nun soll einmal von zwei ganz anderen faszinierenden Varianten des Gehörsinns die Rede sein. Beide Ohrentypen sind einfacher gebaut. als das des Menschen, aber in ihrer Funktionalität genauso genial angelegt. Zum einen geht es hier um das Ohr verschiedener Nachtfalterarten (Eulenfalter, Bärenspinner, Spanner); zum anderen um das Seitenlinienorgan der Fische.

Akustische Signale im Ultraschallbereich

Die natürlichen Feinde der Nachtfalter sind die Fledermäuse. Bekanntlich orientieren sich die Fledermäuse in der Dunkelheit mittels akustischer Signale im Ultraschallbereich. Sie benutzen den Schall, um sich ein Bild von ihrer Umwelt zu machen. Auf diese Weise erkennen sie auch ihre Beute.

Die Nachtfalter wären den Jägern hilflos ausgeliefert, wenn nicht auch sie im Laufe der Entwicklung neben anderen Schutzmechanismen akustische Früherkennungsanlagen entwickelt hätten. Diese Früherkennungsanlage ist - im Sinne eines Schallaufnahme- und Schallweiterleitungsaparates - ein Ohr!

Die Ohren der Nachtfalter liegen in ihrer Taille unter dem zweiten Flügelpaar. Sichtbar sind von außen zwei kleine Öffnungen, die mit einer Membran verschlossen sind. Diese Membran ist das Trommelfell der Nachtfalter. Direkt hinter der Membran befinden sich, in einen Luftsack eingebettet zwei Nervenenden, die bei Schwingungen des Trommelfells gereizt werden und dann Signale an das Falterhirn senden.

Das eine der beiden Nervenenden ist sensibler als das andere, so dass bei unterschiedlicher auftreffender Lautstärke entweder nur das eine sensiblere Nervenende oder aber beide Nervenenden gereizt werden. Die Tonhöhe kann der Falter so aber nicht erkennen. Hier erkennt man eines der Grundgesetze der Natur: so kompliziert wie nötig, so einfach wie möglich.

Lauter Schall bedeutet Gefahr

Jeglicher Lärm bedeutet deshalb des nachts für den Falter Alarm. Es könnte ja eine Fledermaus sein. Je lauter der Schall ist, desto näher ist die Gefahrenquelle. Die Ultraschallortungen der Fledermäuse sind mit bis zu 100 Phon lauter als ein Presslufthammer, der mit 90 Phon arbeitet.

Schon von weitem erkennt also der Falter, dass Gefahr im Anflug ist. Die Fledermaus kann ihn aber erst ab einer Entfernung von 6 Metern orten. Aber wie erkennt der Falter, woher die Fledermaus kommt?

Der Falter kann zwischen rechts und links differenzieren, da er die zeitlichen Unterschiede des Auftreffens eines Geräusches auf beide Ohren bis hin zu Bruchteilen einer tausendstel Sekunde erkennen kann. Er hört also den Ultraschall seines Feindes auf der Anflugseite eher.

Differenz der Lautstärkenempfindung

Bei der Entscheidung, ob der Feind von oben oder unten kommt bedient sich der Falter seiner Flügel. Dies ist sinnvoll, da die Flügel des Falters die Höröffnungen bei tiefer Flügelhaltung bedecken, bei erhobenen Flügeln jedoch nicht. Kommt der Schall also von oben, wird er bei jeder Flügelhaltung gedämpft, also leiser empfunden. Kommt der Angreifer jedoch von unten ergibt sich eine Differenz der Lautstärkenempfindung zwischen erhobenen und gesenkten Flügeln.

Dass der Falter jeglichen Lärm in der Nacht für Gefahr hält, kann man übrigens in einem sehr einfachen Experiment selbst nachvollziehen. Man braucht nur ein dünnwandiges Weinglas und einen feuchten Korken, mit dem man durch Reiben des Glasrandes hohe Töne erzeugt. Wenn nun Falter der vorher beschriebenen Arten um eine nahe Lampe schwirren, werden diese sofort wie nasse Säcke zu Boden fallen und versuchen, sich so vor der vermeintlichen angreifenden Fledermaus zu retten.

Das Ohr der Fische

Das Ohr der Fische dient dazu, Strömungen des Wassers zu erfassen und die Strömungsquelle zu orten. Sichtbar ist das Ohr als Seitenlinienorgan an der rechten und linken Körperseite der Fische.

Die Fische haben allerdings auch noch ein zweites Ohr direkt in Hirnnähe. Jedoch können sie damit nur Schallquellen und Strömungen wahrnehmen und nicht orten. Die Seitenlinienorgane der Fische bestehen aus vielen kleinen Öffnungen, die ähnlich denen des Falters mit einer trommelfellartigen Membran verschlossen sind. Die Öffnungen sind durch ein Schlauchsystem miteinander verbunden. Auftreffende Druckwellen des Wassers versetzen die im Schlauchsystem befindliche Flüssigkeit - ähnlich der Lymphe des menschlichen Ohres - in Schwingungen.

In die Flüssigkeit wiederum sind, ähnlich wie beim menschlichen Ohr, feine Sinneshärchen eingebettet, die allerdings hier nicht direkt durch die Strömung der Flüssigkeit gereizt werden. Vielmehr werden die Sinneshärchen durch ein in eine gallertartige Substanz eingelagertes Kalksteinchen (Hörstein) gereizt, das bei Strömungen im Schlauchsystem auf die Sinneshärchen drückt. Aufgrund der Vielzahl der Höröffnungen im Seitenlinienorgan kann der Fisch auftreffende Druckwellen- nichts anderes ist der Schall- ziemlich genau orten. In Verbindung mit seinem hirnnahen Ohr kann der Fisch aIso die Qualität der auftreffenden Schallwellen und die Richtung, aus die der Schall kommt genau bestimmen.

Man sieht also, dass im Bereich der Tierwelt auch auf andere Weise ohrenähnliche Gebilde zur Orientierung entwickelt wurden und auch erfolgreich eingesetzt werden. Der Mensch hat das Echolot der Fledermaus ebenso wie den Schalldetektor des Nachtfalters inzwischen nachgebaut. Mit der Technologie der Fische bewegen sich inzwischen unbemannte U-Boote in den Ozeanen dieser Welt.

Unterschiedliche Bauart der Hörorgane

Die außergewöhnliche Vielfalt der Hörleistungen in der belebten Natur ergibt sich aus der unterschiedlichen Bauart der Hörorgane und dem Teil des Nervensystems oder des Hirns, der für die Verarbeitung des Schalls gebraucht wird. Außerdem ist der Hörbereich individuell unterschiedlich. Tiere müssen sich beim Hören auf den Frequenzbereich einstellen, der ihnen optimale Überlebenschancen sichert. Spinnen zum Beispiel hören die Geräusche schlagender Insektenflügel in einer Frequenz, die jenseits dessen liegt, was für Menschen wahrnehmbar ist. Die Frequenz eines Tones ist die Maßeinheit dafür, wie oft pro Sekunde die Luft um die Tonquelle herum schwingt. Gemessen wird die Frequenz in Schwingungen pro Sekunde oder Hertz. Zur Entlastung des Gehirns sind sowohl Mensch als auch Tier taub für alle Geräusche, die für sie unwichtig sind. Tiere mit recht einfach konstruierten Ohren und Hirnen reagieren dementsprechend nur auf einen engen Frequenzbereich.

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