Die sogenannten Vibrissen dienen Robben als raffinierte Antennen für die Unterwasserjagd, verdeutlicht eine Studie: Forscher haben See-Elefanten bei ihren Beutezügen im finsteren Tiefenwasser auf die Schnauze geblickt und dadurch die zentrale Rolle der Schnurrhaare bei der Jagd aufgezeigt. Wenn Beute in der Nähe ist, strecken sie die langen Gebilde demnach gespannt nach vorn und bewegen sie dabei rhythmisch vor und zurück. Dadurch können sie feine Wasserbewegungen wahrnehmen, die ihre Beutetiere verursachen, erklären die Forscher. Es wird ihnen zufolge deutlich, dass dieses System neben dem Biosonar der Wale eine weitere raffinierte Anpassung von Säugetieren an die Jagd in finsteren Meerestiefen darstellt.
Katzen, Mäuse und auch Robben sind mit ihnen ausgerüstet: Viele Säugetiere tragen an der Schnauze Schnurrhaare. Einige Studien haben sich bereits mit der Bedeutung dieser in der Fachsprache Vibrissen genannten Gebilde beschäftigt. Klar ist: Es handelt sich um die Antennen eines Wahrnehmungssystems. Denn an der Basis der Vibrissen sitzen Nerven, die feine Bewegungen der Haare erfassen und an das Gehirn übertragen. Zudem lassen sie sich über Muskeln bewegen und damit je nach Bedarf speziell ausrichten. Damit können die „bärtigen“ Tierarten besonders bei Dunkelheit Zusatzinformationen über ihre Umgebung gewinnen. Wie Studien gezeigt haben, erfassen manche Arten dabei nicht nur Kontakte mit Objekten: Ratten können mit ihren Schnurrhaaren sogar die Windrichtung bestimmen und dadurch etwa Geruchsquellen lokalisieren.
Haariges Sinnes-System im Wasser
Doch welche Rolle spielen die sensorischen Gebilde für im Wasser jagende Säugetiere? Grundsätzlich haben frühere Studien bereits eine wichtige Rolle der Schnurrhaare für die Orientierung im flüssigen Medium aufgezeigt. So konnte etwa bei in Gefangenschaft gehaltenen Seehunden nachgewiesen werden, dass sie auch mit verbundenen Augen beweglichen Objekten im Wasser folgen können. Dies wurde auf ihre Fähigkeit zurückgeführt, mittels der Schnurrhaare hydrodynamische Spuren im Wasser erfassen zu können. Diese früheren Studien wurden jedoch in experimentellen Umgebungen und unter künstlichen Umständen durchgeführt. Die Forscher um Taiki Adachi von der University of California in Santa Cruz sind nun erstmals unter natürlichen Bedingungen der Frage nachgegangen, wie Robben ihre Schnurrhaare bei der Jagd in dunklen Wassertiefen einsetzen.
Als Versuchstiere suchten sie sich dabei die größten Vertreter dieser Tiergruppe aus: See-Elefanten. Untersuchungen zufolge besitzen diese Tiere interessanterweise unter allen Säugetieren die höchste Anzahl von Nervenfasern pro Schnurrhaar. See-Elefanten tauchen bei der Jagd enorm tief ab: Sie stellen in finsteren Tiefen von bis zu über 600 Metern Meerestieren nach. Dort jagen auch andere Säuger – doch die Zahnwale besitzen ein Biosonar, mit dem sie ihre Beute lokalisieren. Den Robben fehlt dieses System – sie besitzen aber wiederum im Gegensatz zu den Walen Schnurrhaare. Für ihre Studie befestigten die Forscher nun kleine Kameras am Kopf weiblicher See-Elefanten, sodass die Schnauzen samt der Schnurrhaare im Visier standen. Das Gerät war mit einem LED-Rot-/Infrarotlicht ausgestattet, das für eine Beleuchtung sorgte, die das Tier nicht wahrnehmen konnte. Somit war eine weitgehend störungsfreie Aufzeichnung des Jagdverhaltens möglich.
Raffinierte Biosensorik
Wie das Team berichtet, ging aus den Auswertungen hervor: Auf dem Weg von und zu den Jagdgründen in der Tiefe nahmen die Schnurrhaare der See-Elefanten eine angelegte Position ein. In dem Bereich, in dem Beute zu erwarten war, stellten die Tiere die Schnurrhaare dann hingen nach vorn gerichtet auf. Dabei führten sie dann auch rhythmische Bewegungen aus – sie zogen ihre Schnurrhaare leicht vor und zurück. Den Forschern zufolge ist dieses Verhalten auch bereits bei Landsäugetieren beobachtet worden, wenn sie versuchen, subtile Signale aus ihrer Umwelt zu erfassen. Im Fall der See-Elefanten zeigt sich nun, dass sie das Konzept offenbar nutzen, um feine Bewegungsmuster im Wasser zu detektieren, die Hinweise auf nahe Beutetiere geben können. Auf den Aufnahmen ist auch zu erkennen, dass die Anspannung des Antennensystems eine Anstrengung für die Tiere darstellt. Deshalb halten sie die Schnurrhaare locker, wenn sie gerade nicht benötigt werden, erklären die Forscher.
Video © Taiki Adachi et al. (2022)
Im Rahmen ihrer Studie gingen sie zudem der Frage nach, welche Rolle der Schnurrhaar-Sinn im Vergleich zum Einsatz der Augen beim Beutefang der See-Elefanten spielt. Denn es ist davon auszugehen, dass sie mit ihnen die Lichteffekte wahrnehmen, die manche Meerestiere durch Biolumineszenz erzeugen. Aus den Ergebnissen ging jedoch hervor, dass die visuelle Wahrnehmung bei der Jagd eine vergleichsweise untergeordnete Rolle spielt. Die Lichtsensoren der Kamera zeigten, dass die Biolumineszenz der Beute für die See-Elefanten nur bei etwa 20 Prozent der erfolgreichen Beutezüge sichtbar war.
Die aktuelle Studie ergänzt damit nun frühere Schnurrhaar-Studien und erweitert das Wissen auf dem Gebiet der sensorischen Leistungen von Tieren, resümieren die Forscher: “Unsere Ergebnisse werfen Licht auf die Frage, wie tief tauchende Robben ihre Beute ohne das von Walen verwendete Biosonar lokalisieren, und verdeutlichen eine weitere Anpassung von Säugetieren an die völlige Dunkelheit”, so Adachi. Er und seine Kollegen wollen sich dem Thema jetzt auch weiterhin widmen: “Wir planen vergleichende Studien an anderen Säugetieren, um besser zu verstehen, wie der Schnurrhaar-Sinn das natürliche Verhalten der einzelnen Säugetierarten in unterschiedlichen Umgebungen prägt”, so der Wissenschaftler.
Quelle: Research Organization of Information and Systems, Fachartikel: PNAS, doi: 10.1073/pnas.2119502119
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