3D-Modelle zeigen, dass Delfine bereits vor 5 Millionen Jahren schmalbandige Schallwellen zur Orientierung nutzten

Senckenberg-Forscherin Dr. Rachel Racicot und ihre ehemalige Studentin Joyce Sanks von der Vanderbilt University haben das Innenohr der ausgestorbenen Delfingattung Parapontoporia untersucht. In ihrer Studie veröffentlicht im Journal Das anatomische Archivzeigen sie, dass die Zahnwale bereits im Miozän ein spezialisiertes Hochfrequenzgehör entwickelt hatten.

Die Säugetiere besiedelten auch Flüsse, was sie mit den heute seltenen und gefährdeten Flussdelfinen verbindet. Die Untersuchung der Sinnessysteme von Zahnwalen kann helfen, den Einfluss des Lebensraums auf ihr Gehör und die Evolutionsdynamik von Meeressäugern zu verstehen.

Die Rückkehr der Wale vom Land ins Wasser vor etwa 50 Millionen Jahren im frühen Eozän markiert eine der entscheidendsten Perioden in der Evolution der Säugetiere. Als Folge dieses Lebensraumwechsels erwarben Wale, Delfine und Schweinswale eine Reihe von Anpassungen, darunter die Verlagerung ihrer Nasenlöcher an die Oberseite ihres Kopfes und die Entwicklung eines stromlinienförmigen Körpers.

„Auch die Echoortung, die die Tiere nutzen, hat sich schon recht früh in ihrer Evolutionsgeschichte entwickelt. Dabei senden die Tiere eine Schallwelle aus, die von einem Gegenstand abprallt und ein Echo zurücksendet, das Aufschluss über die Entfernung und Größe des Gegenstandes gibt. Heute nutzen alle Zahnwale dieses natürliche Sonarsystem“, erklärt Dr. Racicot vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt.

„Echoortung ist eine logische Jagd- und Kommunikationsstrategie, insbesondere im Meer, wo sich der Schall fünfmal schneller ausbreitet als in der Luft, während gleichzeitig die Sicht oft beeinträchtigt ist.“

Racicot und Sanks untersuchten das Innenohr von drei Exemplaren der heute ausgestorbenen Delfingattung Parapontoporia aus der Sammlung des San Diego Museum of Natural History mit hochauflösenden Röntgen-Computertomographien. Mithilfe von 3D-Modellen konnten sie nachweisen, dass die Säugetiere bereits im Miozän vor rund 5,3 Millionen Jahren über ein schmalbandiges Hochfrequenzgehör verfügten.

„Besonders spannend ist, dass diese Delfine ihren Lebensraum noch einmal wechselten und das Meer verließen, um Flüsse zu besiedeln“, sagt Racicot. Auch heute noch gibt es vereinzelt Delfinarten, die in Flüssen leben. Alle sechs Arten sind derzeit sehr selten und vom Aussterben bedroht.

Als Verwandter des Chinesischen Flussdelfins (Lipotes vexillifer), der zuletzt 2002 lebend gesehen wurde, bietet Parapontoporia Einblicke in den Übergang von einem Meereslebensraum zu einer Süßwasserumgebung.

„Wir gehen davon aus, dass Selektionsdruck und/oder ökologische Vorteile diese frühe und weitverbreitete Evolution der Echoortung bei den von uns untersuchten Delfinen verursacht haben. Flusssysteme sind räumlich komplexe Lebensräume, in denen diese Form der Orientierung und Kommunikation für die Langschnauzendelfine vermutlich von Vorteil war“, erklärt Racicot.

„Weitere Forschungen zu den Sinnessystemen von Zahnwalen können ein wichtiges Instrument sein, um den Einfluss des Lebensraums auf das Gehör von Walen zu untersuchen und die Evolutionsdynamik von Meeressäugern zu verstehen.“