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Erde|Umwelt

Verräterisches Echo

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Fledermäuse nutzen das Echo, das von Pflanzen zurückgeworfen wird, um diese zu identifizieren.
Tübinger Forscher haben mit Hilfe eines Computermodells herausgefunden, wie Fledermäuse mit ihrem Echolotsystem verschiedene Pflanzenarten voneinander unterscheiden können. Die Wissenschaftler von der Universität Tübingen und vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik werteten dazu eine Datenbank mit Tausenden von Echosignalen mit einer Lernsoftware aus und erkannten, dass sich die Signale verschiedener Pflanzenarten auf überraschend einfache Muster zurückführen lassen. Diese Muster ermöglichen den Fledermäusen, Pflanzenarten auch in völliger Dunkelheit voneinander zu unterscheiden. Auf diese Fähigkeit hatten Versuche immer wieder hingedeutet ? ohne dass sich Biologen erklären konnten, wie die Tiere dazu in der Lage sind, berichtet Forschungsleiter Yossi Yovel von der Universität Tübingen.

Fledermäuse erkennen anhand der von ihnen ausgestoßenen Ultraschallimpulse nicht nur Hindernisse und spüren mögliche Beutetiere auf, sondern sie können auch unterscheiden, ob sie sich beispielsweise einem Laub- oder einem Nadelbaum nähern. Da sich hier eine Vielzahl von Echos von Blättern und Zweigen überlagern, könnte dies eine extrem komplexe Aufgabe sein, nahmen Yovel und seine Kollegen an.

Doch aus dieser Kakophonie ergeben sich unerwartet einfache Muster, fanden die Wissenschaftler heraus, als sie eine Datenbank Tausender von Echosignalen auswerteten. Diese Signale hatten die Forscher in aufwendiger Arbeit mit einem Sonarsystem aufgenommen, das sie auf vier verschiedene Baumarten und ein Maisfeld richteten. Trotz der Komplexität der Echos gab es erstaunlich einfache Unterscheidungsmerkmale, an denen mit sehr hoher Genauigkeit die jeweilige Pflanzenart erkannt werden konnte. „Im Wesentlichen reichten einige wenige Kombinationen von Frequenzen und Zeitpunkten aus, um die Herkunftspflanze des Echos verlässlich zu bestimmen“, berichtet Yovel.

Solche einfachen Muster könnten auch Fledermäuse mit ihren Gehirnen erkennen und analysieren, was auch die beobachtete Fähigkeit zur Unterscheidung von Pflanzenarten erklären könne, so die Wissenschaftler. Für viele Fledermausarten ist diese Fähigkeit bei der Suche nach Beutetieren wichtig. Andere Arten nutzen sie, um geeignete Blumen als Nektarquellen aufzuspüren.

Yossi Yovel (Universität Tübingen) et al.: PLoS Computational Biology, Bd. 4, e1000032 ddp/wissenschaft.de ? Ulrich Dewald
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