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Experiment mit Heliumstimme: Delfine pfeifen nicht, sie zwitschern

Großer Tümmler
Was Lautäußerungen angeht, sind Delfine und manche Wale vor allem für ihre scharfen Klicklaute bekannt: Sie dienen den Tieren unter Wasser als Echolot. Daneben verständigen sie sich mit ihren Artgenossen jedoch auch über hohe Pfeifgeräusche – bei denen es sich jedoch gar nicht um ein Pfeifen im eigentlichen Sinn handelt, wie Forscher nun herausgefunden haben.

Tatsächlich würden die Laute mit einem Stimmapparat ähnlich dem der Vögel und Säugetiere hervorgerufen, berichten Forscher um Peter Madsen von der Universität in Aarhus. Das zeigte sich bei einem Experiment mit Heliox, einem Helium-Sauerstoff-Gemisch für Berufstaucher, das ein trainierter Großer Tümmler (Tursiops truncatus) einatmen musste. Madsen und Team analysierten, ob sich die typische "Micky-Maus-Stimme" einstellte.

Großer Tümmler | Ein hohes Pfeifgeräusch dient Delfinen – wie diesem Großen Tümmler (Tursiops truncatus) – zur Verständigung. Allerdings handelt es sich dabei nicht um einen Pfiff im engeren Sinne, wie ein Experiment ergab, bei dem die Tiere ein Heliumgemisch einatmeten.
Hintergrund des Versuchs, der bereits im Jahr 1977 stattfand, aber jetzt erst zur Datenauswertung kam, war folgende Überlegung: Würde es sich bei den Lautäußerungen der Meeressäuger um Pfeifen im engeren Sinne handeln – also um ein Geräusch, das laut den Forschern durch "Verwirbelungen eines schnellen Luftstroms über einer Kante" hervorgerufen und durch die Resonanzeigenschaften einer angrenzenden Luftkammer stabilisiert werde –, dann sollte die nun mit Helium gefüllte Kammer die Grundfrequenz des Pfeiftons verändern.

Tatsächlich fand veränderte sich die Grundfrequenz, also die lauteste und tiefste Frequenz im Spektrum, kaum. Das können sich Madsen und Kollegen nur dadurch erklären, dass Delfine über ein stimmlippenartiges Organ im Nasen-Rachen-Raum verfügen. Bei diesem Prinzip der Lauterzeugung entsteht der Klang auf Grund von "durch Luftstrom induzierte Vibrationen einer Syrinxmembran (d. h. wie bei zwitschernden Vögeln, d. Red.) oder eines Stimmapparats." Da die Grundfrequenz solcher Klänge im Wesentlichen durch die Schwingungseigenschaften des Gewebes bestimmt wird, sei sie unabhängig vom Helium im Nasenraum.

Die Bezeichnung "Pfeiftöne" sei daher bei Delfinen streng genommen falsch, schließen die Forscher. Wie genau die Meeressäuger ihre Geräusche erzeugen, ist allerdings nicht klar. Möglicherweise dient ihnen dazu dasselbe Organ, mit dem sie ihre Klicklaute produzieren, spekulieren Madsen und Kollegen.

Dass es sich beim Pfeifen der Delfine gar nicht um ein Pfeifen handelt, hatten andere Wissenschaftler schon früher vermutet. Ihnen war aufgefallen, dass sich die Grundfrequenz der Laute nicht mit der Tauchtiefe verändert, obwohl die zusammengepresste Luft einen ähnlichen Effekt auf echte Pfiffe hätte haben müssen wie Helium.

Warum aber stellt sich bei uns, die wir ebenfalls nicht pfeifen, eine quäkende Micky-Maus-Stimme ein, wenn wir Helium einatmen? Das erklären die Wissenschaftler durch den Einfluss des Edelgases auf die Obertöne, die so genannten Formanten. Sie tragen wesentlich zum Klang bei und werden durch Resonanz im Mundraum erzeugt. Auf diese Frequenzen wirkt sich das eingeatmete Helium dank seiner höheren Schallgeschwindigkeit aus und erzeugt dadurch den Eindruck einer höheren Stimmlage. (jd)

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  • Quellen
Biol. Lett. 10.1098/rsbl.2011.0701, 2011

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