Wie sich Fledermäuse in völliger Dunkelheit orientieren können, war für die Menschheit lange Zeit ein gut gehütetes Geheimnis. Man ging davon aus, dass das Sehvermögen der Tiere hervorragend sein muss. Heute wissen wir, dass viele Fledermäuse nur einen rudimentär entwickelten Sehsinn besitzen. Einer der Ersten, der die Theorie der guten Augen anzweifelte, war der italienische Naturforscher Lazzaro Spallanzani. Mit teilweise brutalen Experimenten, die im 18. Jahrhundert nichts Ungewöhnliches waren, ging er dem hervorragenden Orientierungssinn der Flattertiere auf den Grund. Erstaunlich für ihn war, dass die Fledermäuse, denen die Augen ausgestochen wurden, sich dennoch problemlos in einem dunklen Raum zurechtfanden. Erst als der Forscher die Ohren der Tiere mit Wachs verstopfte, kamen die Flugkünstler ins Taumeln und stürzten zu Boden. Die Vermutung lag nahe, dass sich die Tiere mithilfe ihrer Ohren zurechtfinden. Erst 1938 konnte der US-amerikanische ZoologeDonald Griffin das Geheimnis um die Fledermäuse vollends lösen. Neu entwickelte Messgeräte verrieten ihm, dass die Säuger keineswegs lautlos durch die Nacht fliegen, sondern mithilfe von für den Menschen nicht hörbaren Ultraschalltönen navigieren. Die Echoortung war entdeckt.
Die Meister der Echoortung
Bei der Echoortung, auch Biosonar genannt, werden Schallwellen abgegeben, die an Objekten und Hindernissen abprallen und zurückgeworfen werden. Die Reflektion der Wellen verrät, wie weit ein Objekt entfernt und wie gross es ist. Bei Fledermäusen geschieht dies blitzschnell. Bis zu 190 Rufe stossen einige Arten pro Sekunde aus. Das ist auch nötig, denn Insekten bewegen sich und verändern ständig ihre Position. Fledermäuse haben die Echoortung perfektioniert und können Hindernisse wahrnehmen, die so dünn sind wie ein menschliches Haar.
Ultraschall ist für uns Menschen allerdings nicht wahrnehmbar, denn die Schallwellen liegen in einem Frequenzbereich, den unser Gehör nicht mehr erfassen kann. Dennoch fliegen Fledermäuse keineswegs leise durch die Nacht. Ganz im Gegenteil, denn ihre Schreie zur Erzeugung der Schallwellen können einen Schalldruck von bis zu 140 Dezibel erreichen, was in etwa der Lautstärke eines Kampfflugzeuges entspricht. Die Rufe, die Fledermäuse ausstossen, sind artspezifisch und können dank Fledermaus-Detektoren für unser menschliches Gehör hörbar gemacht werden.
Auch wenn die Flughunde sehr nah mit den Fledermäusen verwandt sind, nutzen die meisten von ihnen keine Echoortung, sondern orientieren sich in der Dunkelheit dank ihrer guten Augen. Dennoch konnten Forscher bei gewissen Flughundarten eine rudimentäre Art des Biosonars nachweisen. Die Laute, die die Tiere erzeugen, um ein Echo zu erhalten, werden durch das Schlagen mit den Flügeln produziert und nicht wie bei den Fledermäusen durch den Kehlkopf. Eine im Tierreich einmalige Art der Echoortung.
Schnalzen mit der Zunge
Die meisten terrestrischen Tierarten nutzen das Biosonar dazu, sich in Umgebungen mit wenig oder keinem Licht zu orientieren oder verfügen über einen schlecht entwickelten Sehsinn. Neben den Fledermäusen, die über das wohl ausgeklügeltste Echoortungssystem im Tierreich verfügen, gibt es weitere landbewohnende Säugetiere, die eine einfache Form der Echoortung beherrschen. Zu ihnen gehören neben den nachtaktiven Tenreks, Schlitzrüsslern, Ratten und dem fast blinden Chinesischen Zwergbilch auch einige Arten unserer heimischen Spitzmäuse. Die zur Ordnung der Insektenfresser gehörenden Tiere stossen hohe quietschende Töne aus, die auch von uns Menschen wahrgenommen werden können und beinahe wie ein Zwitschern tönen. Wer auf einem Spaziergang aufmerksam durch die Natur läuft, kann diese mit etwas Glück vernehmen. Vermutlich dienen diese Rufe zur Orientierung im Lebensraum, denn der Sehsinn von Spitzmäusen ist nur äusserst schlecht ausgeprägt.
Auch einige wenige Vogelarten sind in der Lage, die Echoortung ähnlich wie Fledermäuse zu praktizieren. Die in Südamerika heimischen Fettschwalme ruhen und brüten in Höhlen und nutzen das Biosonar ausschliesslich in ihren dunklen Behausungen zur Orientierung. Auch einige Seglerarten in Südostasien, die in der Dunkelheit von Höhlen jagen, beherrschen diese hilfreiche Fähigkeit.
Nicht nur bei der Jagd und zur Orientierung an Land ist die Echoortung ein wertvolles Hilfsmittel. Auch die Jagd und die Kommunikation in den Weiten der Ozeane wird dadurch effizienter, denn im Wasser breitet sich Schall bis zu fünfmal schneller aus als in der Luft. Zahnwale wie Delfine, Orcas und Pottwale bedienen sich der Echoortung, um ihre Beute ausfindig zu machen oder miteinander in Kontakt zu treten. Anatomische Besonderheiten wie beispielsweise die Melone, ein fetthaltiges Organ im Kopf von Zahnwalen, die für die typisch abgerundete Stirn der Tiere sorgt, benötigen die Tiere für das Erzeugen und Auswerten von Schallwellen.
Tatsächlich können auch alle Menschen lernen, sich mittels Echoortung zu orientieren, wobei dies vor allem von Blinden angewendet wird. Durch das Schnalzen mit der Zunge können wir den erzeugten Echos lauschen und mit etwas Übung die Entfernung von Objekten erkennen. In Versuchen konnte nachgewiesen werden, dass geschulte Probanden die Grösse eines Raumes bis auf vier Prozent korrekt einschätzen können. Das Sehen mittels Echoortung erzeugt im visuellen Cortex des menschlichen Gehirns, der die visuelle Wahrnehmung ermöglicht, ein vergleichbares Abbild, wie es das Sehen tut.
