Scharfes Gehör

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Ein fantastisches Gehör in einem winzigen Körper: Die Angehörigen einer parasitischen Fliegenart können Laute erstaunlich präzise lokalisieren. Obwohl ihre Hörorgane nur einen winzigen halben Millimeter auseinander liegen, bestimmen die kleinen Tierchen die Richtung eines Geräusches auf zwei Grad genau.

Ulrike Knoll

Die Luft lauer Sommernächte ist erfüllt von ihrem Zirpen, das die Stille ringsum durchbricht: Männliche Grillen befinden sich in "Hochzeitsstimmung" und versuchen mit ihrem Gesang, eine Braut zu verführen. Unglücklicherweise locken sie jedoch auch Weibchen der parasitierenden Fliegenart Ormia ochracea an, die wie die Grillenfrauen ihre Ohren spitzen. Aufgrund ihres einzigartigen Hörorgans schwirren die Fliegen mit verblüffender Präzision durch die Dunkelheit und spüren ihre ahnungslosen Opfer auf. Dort deponieren sie winzige Larven, die sich in den Körper des Wirtes eingraben und zu Maden weiterentwickeln.

Die meisten Fliegen besitzen keinen Hörsinn, doch die Individuen der Gattung Ormia verfügen über einen einzigartigen Satz von Trommelfellen, der hinter ihrem Kopf angeordnet ist. Wissenschaftler von der University of Toronto, Thomas Jefferson University sowie der Cornwell University maßen nun deren Fähigkeit, den Ursprung eines Geräusches genau zu erkennen.

Andrew Mason und seine Kollegen entwickelten für diesen Zweck ein besonderes Experiment: Sie banden Ormia-Fliegen auf einem umfunktionierten Tischtennisball fest, der als eine Art kugelförmiges Laufband diente. Diesen Ball hatten die Forscher zuvor mit hunderten von Punkten bemalt, sodass ein Computer die genaue Position erfassen konnte. Die spazierenden Fliegen konnten den Ball mühelos bewegen, da er in einem Luftstrom schwebte. Als aus einem beweglichen Lautsprecher künstliches Grillenzirpen von verschiedenen Stellen ertönte, waren die Fliegen ganz Ohr und bewegten sich auf die jeweilige Geräuschquelle zu, während der Computer ihren Wanderweg aufzeichnete.

Die Wissenschaftler enthüllten erstaunliche Neuigkeiten: Die Ormia-Fliegen können sogar Änderungen des Lautursprungs wahrnehmen, die kleiner als zwei Grad sind. "Sie besitzen eines der genauesten und effizientesten Gehörsysteme im Tierreich, das entscheidend für ihr Überleben ist. Ihr Hörsinn ist wirklich außergewöhnlich, weil sich ihre Ohren so dicht nebeneinander befinden, dass Richtungshören bei jedem anderen Tier unmöglich wäre. Selbst Menschen, die in einem überfüllten Raum die gerade sprechende Person entdecken möchten, können es nicht besser als die Fliege", betont Mason.

Eine Schlüsselrolle in der Geräuschlokalisation des Insektes spielt eine mechanische Verbindung zwischen den eng benachbarten Trommelfellen, die wie eine Spielplatzwippe funktioniert: Als Reaktion auf Schallwellen schwingen die beiden Trommelfelle durch die Verbindung gegenphasig zueinander. Zudem antwortet das der Geräuschquelle zugewandte Ohr wesentlich energischer. Augenblicklich kalkuliert das Nervensystem der Fliege die Druckdifferenz zwischen den beiden Ohren und leitet ein Signal an die Muskeln weiter. Während Menschen für dieselbe Berechnung 10 Mikrosekunden benötigen, braucht die Fliege mit ihrem winzigen Kopf gerade mal 50 Nanosekunden – und ist somit tausendmal schneller.

Ormia hat trotz ihrer Miniaturgröße einen derartig ausgeklügelten Hörapparat entwickelt, den die Forscher kopieren möchten, um bessere Hörgeräte herzustellen. Sie produzierten bereits einen Prototyp eines Ormia-ähnlichen, empfindlichen "Trommelfellmikrofons", doch dieses funktioniert bislang nur bei Ultraschallfrequenzen. "Es wäre eine geeignete Hörhilfe für Fledermäuse", bemerkt Hoy, "doch wir benötigen ein Gerät, das auf kritische Frequenzen im menschlichen Hörbereich reagiert, besonders in der Sprache. Außerdem sollte es ein präzises Richtungshören ermöglichen, in den Ohrkanal passen und erschwinglich sein. Wir haben viel von den Geschöpfen zu lernen, denn sie arbeiten wesentlich länger an komplizierten Problemen als wir."