Ein Schweinswal, einer der Zahnwale, der „Vocal Fry“ verwenden kann
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Zahnwale wie Orcas und Delfine verwenden luftbetriebene Nasenstöße, um Hunderte von Metern tief auf Beutejagd zu gehen. Das nasalbetriebene Echoortungssystem arbeitet unter extremem Wasserdruck und lässt die Wale in verschiedenen Tonlagen vokalisieren – eine Fähigkeit, die bisher nur bei Krähen und Menschen zu sehen war.
Als Top-Raubtiere der Ozeane tauchen Zahnwale auf der Jagd nach Beute häufig bis zu 2 Kilometer tief. Sie echoorten mit lauten, schnellen Klicks, aber die Forscher wussten zunächst nicht, wie sie dieses Kunststück vollbringen konnten, weil die Lungen der Wale in Tiefen von mehr als 100 Metern kollabieren. Frühere Untersuchungen bestätigten, dass die Geräusche nicht vom Kehlkopf – dem stimmerzeugenden Organ bei Menschen und den meisten Säugetieren – kamen, sondern von der Nase ausgingen.
Um zu verstehen, wie das funktioniert, Coen Elemans an der University of Southern Denmark und seine Kollegen trainierten zwei Atlantische Große Tümmler (Tursiops abgeschnitten) und drei Schweinswale (Komm schon, komm schon) freiwillig ein Endoskop in ihren Blaslöchern zu akzeptieren. Eine am Zielfernrohr befestigte Hochgeschwindigkeitskamera ermöglichte dem Team einen Blick in die Nase jedes Tieres, während sie im offenen Ozean nach Nahrung suchten. Gewebe in ihren Nasen bewegte sich mit jedem Klicken.
Im Labor pumpten Forscher Luft durch die Nase von bereits verstorbenen Schweinswalen und stellten fest, dass sich ihr Gewebe auf ähnliche Weise bewegt – sie identifizierten die Quelle als einen schmalen Durchgang in der Nase, der als phonische Lippen bezeichnet wird. Wenn die Lunge eines Zahnwals kollabiert, drückt er Sauerstoff in seine Muskeln und schickt eine kleine Menge Luft in diese Nasenhöhle. Die Luft strömt durch die Schalllippen hin und her und hilft den Schweinswalen dabei, Klickgeräusche von bis zu 200 Dezibel zu erzeugen – lauter als ein Feuerwerk und genug, um menschliche Ohren dauerhaft zu schädigen.
„Sie pushen im Grunde [air] einen Weg und recyceln Sie es dann und schieben Sie es zurück, ohne zu atmen“, sagt Elemans. „Das hat uns natürlich überrascht.“
Weitere Schallanalysen und digitale Modelle des Nasentrakts zeigten, dass Zahnwale wie Menschen mindestens drei Stimmregister haben: das Gesangsregister (eine tiefe, knarrende Stimme), das Brustregister (eine normale Sprechstimme) und das Falsettregister (ein hoher, quietschender Ton). Ihr Nasen-Echolokalisierungs-Trick liegt ausschließlich im Vocal-Fry-Register, das den geringsten Luftstrom erfordert, um ein Klicken zu machen.
Das Erzeugen von Geräuschen in der Nase gibt Walen mehr Kontrolle über die Geräusche, die sie erzeugen, und befreit den Kehlkopf für eine andere wichtige Verwendung: Blockieren des Luftstroms zwischen Lunge und Nase, Druckaufbau in der Nase während eines tiefen Tauchgangs, ohne die Lunge zu schädigen.
„Alle Geräusche, die sie machen, werden von diesen phonischen Lippen erzeugt, die sich in der Nase befinden … und im Kehlkopf [becomes] ein wirklich guter Plug“, sagt Elemans. „Auf diese Weise können sie mit Abstand die lautesten Geräusche aller Tiere auf der Erde erzeugen.“
Die Entdeckung, dass Zahnwale Geräusche in verschiedenen Registern erzeugen können, wirft neue Fragen zu ihrer Kommunikation auf, sagt er Stefan Huggenberger an der Universität Witten/Herdecke in Deutschland, der nicht an der Arbeit beteiligt war.
„Ja, sie haben unterschiedliche Stimmen, aber wozu? Und wie nutzen sie sie?“ sagt Huggenberger.
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