Die Verwendung von Lärm als Ortungswerkzeug ist von unschätzbarem Wert, wenn Sie ein Raubtier sind, insbesondere wenn Sie nachts operieren. Dieses Experiment zielte darauf ab zu untersuchen, wie sich diese Methode bei Vögeln, Alligatoren und Dinosauriern unterschied.
PixabayAmerican Alligatoren, wie im Experiment verwendet.
Um das Hören von Dinosauriern besser zu verstehen, verwendeten die Wissenschaftler ihren engsten verwandten und nicht ausgestorbenen Verwandten - den Alligator.
Laut Motherboard dosierten die Forscher 40 dieser gefährlichen Proben mit Ketamin als Vorsichtsmaßnahme, bevor sie Ohrhörer auflegten, um zu untersuchen, wie sie Audio erleben.
Das Experiment, dessen Ergebnisse am Montag im Journal of Neuroscience veröffentlicht wurden , sollte die Gehirnpassagen in Alligatoren untersuchen, die Schallwellen verarbeiten. Diese Durchgänge oder „neuronalen Karten“ verwenden im Allgemeinen Rauschen als Echolokalisierungswerkzeug, das für Alligatoren in ihrer Unterwasserumgebung von unschätzbarem Wert ist.
Neuronale Karten sind bei Wirbellosen weit verbreitet, insbesondere bei nachtaktiven Raubtieren, die sich mehr auf Audio als auf Sichtbarkeit verlassen müssen.
Wikimedia CommonsZwei amerikanische Alligatoren in Florida, 2005.
Der Schwerpunkt der Studie lag auf einem Konzept namens Interaural Time Difference (ITD), das die Zeit misst, die ein Schall benötigt, um jedes Ohr zu erreichen. Während dies zugegebenermaßen normalerweise nur wenige Mikrosekunden dauert, kann es eine Fülle von Informationen darüber liefern, wie ein Tier hört, reagiert und sich verhält.
Die Biologin Catherine Carr von der University of Maryland und der Neurowissenschaftler Lutz Kettler von der Technischen Universität München haben jahrelang untersucht, wie Aspekte der ITD es Tieren wie Reptilien und Vögeln ermöglichen, Geräusche und damit Beute zu lokalisieren.
Da Alligatoren eine der wenigen Tierarten auf dem Planeten sind, die genetische und Verhaltensähnlichkeiten mit Dinosauriern aufweisen, waren Carr und Lutz ziemlich zuversichtlich, dass diese Reptilien der logische Weg sein würden, das Hörverhalten bei Dinosauriern zu untersuchen.
"Vögel sind Dinosaurier und Alligatoren sind ihre nächsten lebenden Verwandten", erklärte Carr. "Es ist vernünftigerweise anzunehmen, dass Merkmale, die beide Gruppen gemeinsam haben, in ausgestorbenen Dinosauriern gefunden wurden. Wir gehen daher davon aus, dass Dinosaurier den Schall lokalisieren können."
Die Entscheidung, sich auf Alligatoren zu konzentrieren, wurde durch frühere Studien weiter untermauert, in denen festgestellt wurde, dass Vögel einen anderen neuronalen Prozess der Schalllokalisierung entwickelten. Das Projekt des Paares zielte daher darauf ab, besser zu verstehen, wie amerikanische Alligatoren akustische Informationen verwenden und wo sie im ITD-Spektrum operieren.
PixabayDie Studie zeigte, dass „Alligatoren Karten von ITD bilden, die Vögeln sehr ähnlich sind, was darauf hindeutet, dass ihr gemeinsamer Archosaurier-Vorfahr eine stabile Codierungslösung erreicht hat, die sich von Säugetieren unterscheidet.“
In der Praxis wurden die Experimente mit Hilfe einiger starker Medikamente ermöglicht. 40 amerikanischen Alligatoren aus dem Rockefeller Wildlife Refuge in Louisiana wurde Ketamin und Dexmedetomidin injiziert - das erstere, ein Anästhetikum und Freizeitmedikament auf der Straße, und das letztere, ein Beruhigungsmittel.
Während die kaltblütigen Reptilien richtig sediert wurden, platzierte das Forscherteam Yuin PK2-Ohrhörer auf den Ohren der Alligatoren. Die Ohrhörer waren natürlich mit Hörnern ausgestattet, um sie bei den Tieren zu stabilisieren.
Anschließend wurden Elektroden auf die Köpfe der Testpersonen gelegt, damit die Wissenschaftler die auditorischen neuronalen Reaktionen auf die von ihnen gespielten Klicks und Töne aufzeichnen konnten. Diese Geräusche wurden entsprechend auf Frequenzen kalibriert, die Alligatoren tatsächlich hören können.
"Wir haben beide Töne verwendet, die die Alligatoren gut hören konnten (etwa 200 bis 2000 Hz), und Geräusche", erklärte Carr. "Wir haben die Töne und Geräusche ausgewählt, um naturalistische Reize zu liefern."
In Bezug auf die Ergebnisse stellte das Experiment fest, dass Alligatoren Geräusche mithilfe neuronaler Kartierungssysteme lokalisieren, die denen von Vögeln beeindruckend ähnlich sind - trotz ihrer immensen Unterschiede in Gehirngröße und Anatomie.
"Eine wichtige Sache, die wir von Alligatoren lernen, ist, dass die Kopfgröße keine Rolle spielt, wie ihr Gehirn die Schallrichtung codiert", sagte Kettler.
Diese Entdeckung legt wiederum nahe, dass selbst der größte Dinosaurier, der jemals auf der Erde gelebt hat, wahrscheinlich ähnliche akustische Mechanismen verwendet hat, um Geräusche zu lokalisieren - und damit seine Beute zu jagen - wie bei Alligatoren und Vögeln. Mit anderen Worten, wenn Sie auf einen Tyrannosaurus Rex stoßen, versuchen Sie, nicht auszuflippen - zumindest nicht laut.