Wenn eine Klapperschlange ihren Schwanz schüttelt, hört sie dann das Klappern? Wissenschaftler haben lange darum gekämpft zu verstehen, wie Schlangen, denen äußere Ohren fehlen, Geräusche wahrnehmen. Jetzt zeigt eine neue Studie, dass Schallwellen Vibrationen im Schädel der Schlange verursachen, die dann vom Innenohr „gehört“ werden.
„Es gab diesen hartnäckigen Mythos, dass Schlangen taub sind“, sagt der Neurobiologe Bruce Young von der University of Massachusetts, Lowell, der nicht an der neuen Studie beteiligt war. „
Beim Menschen treffen Schallwellen, die durch die Luft wandern, auf das Trommelfell und verursachen die Bewegung winziger Knochen und Vibrationen winziger Haarzellen im Innenohr. Diese Vibrationen werden dann in Nervenimpulse übersetzt, die zum Gehirn wandern. Schlangen haben voll ausgebildete Innenohrstrukturen, aber kein Trommelfell. Stattdessen ist ihr Innenohr direkt mit ihrem Kieferknochen verbunden, der auf dem Boden ruht, während sie schlittern. Frühere Studien haben gezeigt, dass Vibrationen, die durch den Boden übertragen werden – wie zum Beispiel die Schritte von Raubtieren oder Beutetieren – Vibrationen im Kieferknochen der Schlange verursachen, die ein Signal über das Innenohr an das Gehirn weiterleiten.
Es war jedoch noch unklar, ob Schlangen Geräusche hören können, die durch die Luft übertragen werden. Also nahm der Biologe Christian Christensen von der Universität Aarhus in Dänemark eine bestimmte Schlangenart, den Kugelpython (Python regius), genauer unter die Lupe. Sie zu studieren war nicht einfach. „Man kann Schlangen nicht darauf trainieren, auf Geräusche mit bestimmten Verhaltensweisen zu reagieren, wie man es vielleicht bei Mäusen machen kann“, sagt Christensen. Stattdessen verwendeten er und seine Kollegen Elektroden, die an den Köpfen der Reptilien befestigt wurden, um die Aktivität der Neuronen zu überwachen, die die Innenohren der Schlangen mit ihren Gehirnen verbinden.
Jedes Mal, wenn ein Ton durch einen über dem Schlangenkäfig aufgehängten Lautsprecher abgespielt wurde, maßen die Forscher, ob der Nerv einen elektrischen Impuls weiterleitete (die Schlangen zeigten keine äußere Reaktion auf die Töne). Die Nervenimpulse waren am stärksten bei Frequenzen zwischen 80 und 160 Hertz – etwa die Frequenz der tiefsten Töne eines Cellos, aber nicht unbedingt Töne, denen Schlangen in der freien Natur häufig begegnen.
Wissenschaftler haben lange darum gekämpft, zu verstehen, wie Schlangen, die keine äußeren Ohren haben, Töne wahrnehmen. Jetzt zeigt eine neue Studie, dass Schallwellen Vibrationen im Schädel der Schlange verursachen, die dann vom Innenohr „gehört“ werden. (Astrid Riecken/FOR THE WASHINGTON POST) Die Schlangen scheinen nicht auf Vibrationen zu reagieren, die diese Geräusche im Boden verursachen, da diese Vibrationen zu schwach waren, um Nervenaktivität auszulösen, wenn sie nicht von Geräuschen in der Luft begleitet wurden, fanden Christensen und seine Kollegen. Als die Forscher jedoch einen Sensor am Schädel der Schlange anbrachten, entdeckten sie, dass die Schallwellen genügend Vibrationen im Knochen verursachten – direkt durch die Luft – damit die Schlangen sie wahrnehmen konnten. Die Ergebnisse erschienen kürzlich im Journal of Experimental Biology.
Young nennt die Arbeit „extrem schön“, merkt aber an, dass das Team nur eine Schlangenart untersucht hat. „Wenn man bedenkt, dass es fast 3.000 Arten von Schlangen gibt, wäre die nächste Frage, wie sich das zwischen ihnen unterscheidet.“ Einige Schlangen, so merkt er an, sind bekanntermaßen besser darin, Vibrationen über den Boden wahrzunehmen, so dass ihre Fähigkeit, Schallwellen in der Luft wahrzunehmen, reduziert sein könnte. Da viele Geräusche zu schwach sind, um Bodenvibrationen zu verursachen, die Schlangen wahrnehmen können, hilft ihnen das Vorhandensein beider Fähigkeiten, ein breiteres Spektrum an Geräuschen zu erkennen. Einige Salamander und Frösche haben ebenfalls kein Trommelfell, merkt er an, und sie können auf die gleiche Weise hören wie Schlangen.
Young sagt auch, dass es wahrscheinlich andere Wege gibt, auf denen Schlangen Vibrationen in der Luft und am Boden wahrnehmen. „Wir wissen, dass Schlangen einige spezielle Sinnesorgane in ihrer Haut und ihrem Kopf haben, die wahrscheinlich auf Vibrationen reagieren. Und wir haben einige Hinweise darauf, dass sie Vibrationen entlang ihrer Körperlänge wahrnehmen“, sagt er. „Es ist unwahrscheinlich, dass dies das letzte Wort darüber ist, wie Schlangen Schall und Vibrationen wahrnehmen.“
Dieser Artikel ist eine Adaption von ScienceNOW, dem täglichen Online-Nachrichtendienst der Zeitschrift Science.