Seltsam! Winziger Frosch Benutzt Seinen Mund, Um Zu Hören

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Neue forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein kleiner frosch, der in der republik seychellen gefunden wurde, seine mundhöhle zum hören nutzt und töne durch gewebe und knochen in seinem kopf zum innenohr überträgt.

Einem in der Republik der Seychellen beheimateten kleinen Frosch fehlt ein herkömmliches Mittelohr und ein Trommelfell, um die Geräusche anderer Frösche zu hören, aber neue Forschungen legen nahe, dass diese eigenartigen Quaken nicht taub sind und stattdessen ihre Mundhöhlen verwenden können, um Geräusche aufzunehmen.

Gardiners Frösche von den Seychellen gehören zu den kleinsten bekannten Froscharten der Welt. Diese Amphibien sind scheinbar taub - sie haben kein Mittelohr und kein Trommelfell, um Schallwellen zu verarbeiten -, können aber auf mysteriöse Weise ihre eigenen Quietschgeräusche machen und die Rufe anderer Frösche hören. In einer neuen Studie untersuchten die Forscher die Köpfe der Frösche mithilfe von Röntgenbildern und fanden heraus, dass sie ihre Mundhöhlen verwendeten, um Geräusche zu verstärken, die durch das Bindegewebe zum Innenohr gelangen.

Die meisten vierbeinigen Tiere haben Mittelohren mit kleinen, knöchernen Gehörknöchelchen, die Schwingungen aus dem Trommelfell nehmen und die Schallwellen aus der Luft auf die mit Flüssigkeit gefüllte Cochlea übertragen. [Bildergalerie: Süße und bunte Frösche]

"Wir kennen jedoch Froscharten, die wie andere Frösche quaken, aber keine trommelförmigen Mittelohren haben, um einander zuzuhören. Dies scheint ein Widerspruch zu sein", leitete der Studienforscher Renaud Boistel vom französischen National Centre for Scientific Research (Centre National de la Recherche Scientifiqueor CNRS) in Paris, Frankreich, sagte in einer Erklärung.

Um festzustellen, dass die Frösche von Gardiner tatsächlich mit Ton kommunizieren, richteten die Wissenschaftler Lautsprecher in den natürlichen Regenwäldern der Seychellen ein und spielten aufgezeichnete Froschlieder. Die Männer in den Regenwäldern antworteten prompt auf die Lieder, was bedeutet, dass sie die Aufnahme hören könnten, sagten die Forscher.

Es wurden verschiedene Ideen vorgeschlagen, wie die Frösche des Gardiner Geräusche hören könnten, einschließlich zusätzlicher Gehörgänge durch die Lunge oder spezielle Muskeln in den Fröschen, die mit dem Innenohr verbunden sind.

"Ob Körpergewebe den Schall transportieren kann oder nicht, hängt von seinen biomechanischen Eigenschaften ab", sagte der Mitautor der Studie, Peter Cloetens, Wissenschaftler der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) im französischen Grenoble. "Mit Röntgenbildgebungsverfahren an der ESRF konnten wir feststellen, dass weder das Lungensystem noch die Muskeln dieser Frösche wesentlich zur Schallübertragung auf das Innenohr beitragen."

Diese Abbildung zeigt, wie der Frosch eines Gardiner mit seinem Mund hören kann. Oben links: Die Haut des Tieres reflektiert 99,9 Prozent einer eingehenden Schallwelle und trifft den Körper in der Nähe des Innenohrs. Ohne Mittelohr können Schallwellen nicht zum Innenohr transportiert werden. Unten links: Der Mund wirkt als Resonanzhohlraum für die Frequenzen des Froschliedes und verstärkt die Amplitude des Tons im Mund. Das Körpergewebe zwischen der Mundhöhle und dem Innenohr kann diese Schallwellen zum Innenohr transportieren.

Diese Abbildung zeigt, wie der Frosch eines Gardiner mit seinem Mund hören kann. Oben links: Die Haut des Tieres reflektiert 99,9 Prozent einer eingehenden Schallwelle und trifft den Körper in der Nähe des Innenohrs. Ohne Mittelohr können Schallwellen nicht zum Innenohr transportiert werden. Unten links: Der Mund wirkt als Resonanzhohlraum für die Frequenzen des Froschliedes und verstärkt die Amplitude des Tons im Mund. Das Körpergewebe zwischen der Mundhöhle und dem Innenohr kann diese Schallwellen zum Innenohr transportieren.

Bildnachweis: R. Boistel / CNRS

Durch die Untersuchung von Röntgenbildern und numerischen Simulationen entdeckten die Forscher, dass Gardiners Frösche über ihren Kopf Ton empfangen. Der Mund verstärkt die Frequenzen und der Schall wird durch das Gewebe und die Knochen im Schädel zum Innenohr übertragen.

Dieses Bild zeigt einen Abschnitt eines Froschkopfes mit den beiden inneren Ohren (hellgrau), dem dazwischen liegenden Gehirn und der darunter liegenden Mundhöhle.

Dieses Bild zeigt einen Abschnitt eines Froschkopfes mit den beiden inneren Ohren (hellgrau), dem dazwischen liegenden Gehirn und der darunter liegenden Mundhöhle.

Bildnachweis: R. Boistel / CNRS

Die Röntgenbilder zeigten im Vergleich zu anderen Froscharten eine geringere Dicke und weniger Gewebeschichten zwischen den Mäusen der Frösche und ihren Innenohren, was darauf hindeutet, dass diese auditorischen Anpassungen wahrscheinlich das Ergebnis evolutionärer Kräfte in Gardiners Fröschen waren, sagten die Forscher.

"Durch die Kombination von Mundhöhle und Knochenleitung können Gardiners Frösche Geräusche ohne Verwendung eines Mittelohrs im Tympanebereich effektiv wahrnehmen", sagte Boistel.

Die detaillierten Ergebnisse der Studie wurden am Montag (2. September) online in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.

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