Am Anfang der wissenschaftlichen Methode steht in aller Regel die Beobachtung. Dass wir Menschen hören können, weiß jeder, der intakte Ohren hat – dennoch wäre das schon mal eine Beobachtung. Insekten haben allerdings keine offensichtlichen Ohren, so wie wir sie kennen. Ob sie aber trotzdem hören?
Wir müssen also zunächst überlegen, wie sich am besten beobachten ließe, ob Insekten überhaupt hören können. Dazu reichen womöglich weitere – genauere – Beobachtungen. Falls uns jedoch reines Beobachten nicht weiterbringt, müssen wir erste Experimente entwerfen, mit denen wir die erforderlichen Beobachtungen quasi provozieren. Und im Idealfall können wir als Resultat tatsächlich Beobachtungen beschreiben, die uns zweifelsfrei die Erkenntnis bescheren: Insekten können hören – oder auch nicht.
All dies ist natürlich schon lange geschehen, sodass wir die Antwort kennen: Grundsätzlich können sie es! Und zwar nicht nur diejenigen, die selbst Laute erzeugen – nein, auch viele „stumme“ Insekten können hören.
Damit ist die Phase des Beobachtens und experimentellen Beschreibens aber nicht vorbei, denn noch ist offen: Womit hören sie, wenn sie doch keine Ohren haben? Kurz gesagt, auch diese Beobachtungen sind schon lange gemacht: Bis auf wenige Ausnahmen hören Insekten mit ihren sogenannten Tympanalorganen.
Um deren Funktionsweise zu beschreiben, musste zunächst eine besondere experimentelle Technologie entwickelt werden: die Mikroskopie. Erst diese offenbarte der Forscherwelt, dass die Tympanalorgane in der Regel aus umgewandelten Mechano-Rezeptoren bestehen – Scolopidien genannt –, die auf der Innenseite einer verdünnten Region der Außenhaut – der Cuticula – sitzen. Diese dünne Cuticula-Membran spannt sich wiederum über die Öffnung einer erweiterten Trachee, also eines insektentypischen „Atemrohrs“. Das Resultat ist eine Art Trommelfell (Tympanum) mit darunter liegender Resonanzkammer. Wird die Trommelfell-Membran von Schallwellen getroffen, schwingt sie frei zwischen Außenluft und Tracheen-Resonanzkammer, die Sinneszellen der Scolopidien fangen an zu feuern – und das Hörsignal geht los.
Um das herauszukriegen, waren einige Experimente nötig. Aber die Beobachtung war noch nicht fertig. Denn als man verschiedene Insekten nach Tympanalorganen und Trommelfellen absuchte, fand man diese bisweilen an den komischsten Stellen: an den Vorderbeinen, an den hinteren Brustsegmenten, an der Flügelbasis, auf den Flügeln selbst, am Hinterleib, unterhalb der Mundwerkzeuge …
Diese Beobachtungen drängten den Wissenschaftlern eine Frage förmlich auf: Deuten diese verschiedenen Positionen darauf hin, dass sich die Tympanalorgane der Insekten im Laufe der Evolution womöglich mehrfach unabhängig voneinander entwickelt haben? Womit wir bei einem weiteren Kernstück der wissenschaftlichen Methode angekommen wären: der Hypothesenbildung. Denn statt als Frage kann man das Szenario einer mehrfach unabhängigen Evolution der Tympanalorgane auch als Hypothese formulieren – die heutzutage überdies gut testbar ist.
