Schnuppern in Stereo

 Zwei Nasenlöcher, auch wenn sie noch so eng beisammen stehen, erlauben das Riechen in Stereo...
Zwei Nasenlöcher, auch wenn sie noch so eng beisammen stehen, erlauben das Riechen in Stereo...
Man braucht zwei Ohren, um die Quelle eines Geräuschs zu lokalisieren, und zwei Augen, um räumlich sehen zu können. Doch was ist mit der Nase? Helfen die beiden Nasenlöcher genauso, den Ursprung eines Geruchs ausfindig zu machen? Beim Menschen lässt sich das zwar bisher noch nicht sagen – für Maulwürfe hat ein US-amerikanischer Forscher jetzt aber eine Antwort gefunden. Und die lautet: jein.
Eigentlich ist Ken Catanias Lieblingsuntersuchungsobjekt nicht der Ostamerikanische Maulwurf Scalopus aquaticus, der die Hauptrolle in der aktuellen Studie spielt, sondern sein Verwandter, der Sternmull – ein Maulwurf mit auffallenden, sternförmigen Hautfortsätzen an der Schnauze. Der Wissenschaftler von der Vanderbilt University in Nashville konnte bereits zeigen, dass diese Tiere dank ihrer Sternnase unglaublich schnell darin sind, Beutetiere zu untersuchen und zu fressen – und dass sie auch unter Wasser riechen können.

Fasziniert von Fleischfusseln an der Nase

S. aquaticus sollte eigentlich nur als Vergleichsobjekt in einer der Sternmullstudien dienen, erzählt Catania. "Ich erwartete, dass der gemeine Ostamerikanische Maulwurf um einiges schlechter abschneiden würde als der Sternmull – schließlich ist er praktisch blind, hat ein sehr eingeschränktes Gehör und verfügt nur über einen rudimentären Tastsinn." Doch die Maulwürfe überraschten den Wissenschaftler, denn sie waren wider Erwarten sehr gut darin, schnell Beutetiere mit ihrer Nase zu lokalisieren.

Trotzdem verfolgte Catania das Thema erst einmal nicht weiter. Erst im vergangenen Jahr begann er, wieder mit S. aquaticus zu arbeiten. Die Frage, die dabei im Mittelpunkt stand, lautete: Wie finden die Tiere ihre Beute? Setzen sie möglicherweise tatsächlich aufs Stereoschnuppern, indem sie die Signale aus den beiden Nasenlöchern miteinander verrechnen? Bei Ratten gibt es bereits Indizien, dass sie so vorgehen, bei den meisten anderen Tieren fehlen hingegen solche Ergebnisse.

Wurmhappen im Näpfchen

Catania hatte jedoch Bedenken: Die Nasenlöcher der Maulwürfe sind sehr nah zusammen, von daher hielt er es für sehr unwahrscheinlich, dass sie wirklich in Stereo riechen können. Also setzte er seine Testmaulwürfe in eine kleine Kammer, in der halbkreisförmig winzige Näpfchen um den Eingang herum verteilt waren. Eines davon enthielt ein Stückchen Regenwurm, eine Delikatesse für S. aquaticus. Im eigentlichen Test ließ der Wissenschaftler dann einen Maulwurf in die Kammer hinein und verfolgte mit einer Kamera und einem Drucksensor, wann, wie und in welche Richtung das Tier schnupperte und wie schnell es das Futter fand.

Die meisten Testmaulwürfe brauchten nicht einmal fünf Sekunden bis zum Wurm – sie steuerten geradewegs auf das richtige Näpfchen zu, beobachtete Catania. Fehler registrierte er keinen einzigen. Das änderte sich etwas, als er ein Nasenloch der Tiere verstopfte. Zwar fanden sie so immer noch das Futter, sie brauchten aber deutlich länger als zuvor und tendierten zuerst immer zu weit in die Richtung ihres offenen Nasenlochs. Im letzten Test führte der Forscher den Tieren zwei kurze Schlauchstückchen in beide Nasenlöcher ein und überkreuzte sie. Das hatte einen verheerenden Effekt: Keiner der Maulwürfe schaffte es, das richtige Näpfchen zu finden – sie irrten vielmehr scheinbar orientierungslos in der Kammer umher.

Langstrecken- und Kurzstreckenstrategie ergänzen sich

Offenbar setzen die Tiere beim Schnuppern auf zwei sich ergänzende Strategien, resümiert Catania nach ein paar weiteren Tests in einem T-Labyrinth und einem längeren Gang. Für Duftquellen, die etwas weiter entfernt sind, benutzen sie anscheinend ein serielles System: Sie schnüffeln, bewegen sich ein Stück vorwärts und schnüffeln wieder. Ist der Geruch stärker geworden, bewegen sie sich weiter in die gleiche Richtung. Ist er dagegen nicht stärker oder sogar schwächer als vorher, korrigieren sie ihre Bewegungsrichtung. Erst wenn sie nur noch vier bis fünf Zentimeter von ihrem Futter entfernt sind, beginnen sie dann mit dem Stereoschnuppern: Sie werten aus, wie stark der Duft in welches Nasenloch zieht und wenden sich dann der Seite mit dem stärkeren Signal zu.

Mit dieser Kombi-Taktik sind die Tiere überraschend schnell. Ihre Effektivität und Effizienz lege nahe, dass auch viele andere Tiere in ganz unterschiedlichen Lebensräumen darauf setzen, glaubt Catania. Beim Menschen ist er dagegen unsicher. Zumindest wenn man direkt fragt, in welchem Nasenloch ein Geruch stärker ist, versagen die meisten Testpersonen, berichtet er – sie können erst dann zuverlässig die richtige Seite angeben, wenn der Duft so stark ist, dass er bereits die Schleimhäute reizt.
Kenneth Catania (Vanderbilt University, Nashville): Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms2444

© wissenschhaft.de – Ilka Lehnen-Beyel


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