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Afrikanischer Elefant im Amboseli Nationalpark

Elefanten reden wie Menschen - nur tiefer

Elefanten können sich in der Savanne über mehrere Kilometer verständigen. Dazu verwenden sie sehr tiefe Infraschalltöne, die Menschen meist nicht hören können. Forscher der Universität Wien haben nun entdeckt, wie sie das machen. Ähnlich wie beim Menschen bringt ein Luftstrom die Stimmlippen zum Schwingen.

Bioakustik 03.08.2012

Fast unhörbar

Bekannt sind Elefanten zwar für ihr lautes Trompeten, in freier Wildbahn über weite Distanzen hinweg kommunizieren sie allerdings durch Laute im Infraschallbereich. Mit einer Frequenz von gerade mal 20 Hertz sind sie dabei so tief, dass sie für Menschen kaum noch hörbar sind.

Auf welche Weise die Dickhäuter diese Laute jedoch produzieren, war bisher unklar: Tun sie es wie Menschen und viele andere Säugetiere durch einen Luftstrom über die Stimmlippen? Oder durch Muskelvibration, ähnlich wie schnurrende Katzen?

Der Stimmforscher Christian Herbst vom Department für Kognitionsbiologie an der Universität Wien hat es nun mit einem internationalen Team geschafft, dem Kehlkopf eines verstorbenen Elefanten Töne zu entlocken, die jenen von lebenden Elefanten ähneln und dabei festgestellt: Elefanten unterhalten sich - wie Menschen - per Luftstrom.

Strömende Luft

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Der Kehlkopf gehörte einer 25 Jahre alten Afrikanischen Elefantenkuh, die im vergangenen Herbst im Berliner Zoo auf natürliche Weise gestorben war: "Wir steckten den Kehlkopf auf eine Röhre und bliesen angewärmte und befeuchtete Luft durch die Stimmlippen. Wir simulierten also im Labor eine Lunge", erläutert Herbst die komplexe Versuchsanordnung.

Ö1 Sendungshinweis:

Über die Studie berichtet auch Wissen Aktuell am 3.8. um 13:55.

Sendungshinweis ORF Fernsehen:

"Universum" bietet am 7. August 2012 um 20.15 Uhr in ORF 2 Einblicke in "Die Dynastie der Elefanten - Das Vermächtnis".

"Das Ergebnis des Experiments kann man zwar hören, aber es ist genau so wichtig zu wissen, wie die Bewegung dahinter aussieht", erklärte Herbst im Gespräch mit der APA. Dazu filmten die Forscher die Schwingungen der Stimmbänder mit Hochgeschwindigkeitsaufnahmen. Außerdem befestigten sie zwei Elektroden am Kehlkopf. Damit könne man mit sogenannten Elektroglottogrammen (EGGs) aufzeichnen, wann die Stimmritze offen und wann sie geschlossen ist, so Herbst, und "indirekt sehr viel über die Stimmbandschwingung lernen."

EEGs und Hochgeschwindigkeitsaufnahmen bestätigten, dass die Stimmbänder alleine durch den Luftstrom zum Schwingen gebracht werden. Mit dem Experiment konnten sie allerdings nicht ausschließen, dass die Elefanten zusätzlich Laute mit den Kehlkopfmuskeln erzeugen können, so die Forscher.

Große Frequenzspanne

Im Schnitt lag die Frequenz, mit der das gut zehn Zentimeter lange Elefanten-Stimmband schwang, bei etwa 16 Hertz (Hz), was gut zu den Vorhersagen passt, schrieben die Forscher.
Zum Vergleich: Männer sprechen mit ungefähr 100 Hz, Frauen mit 200 Hz, erklärte Herbst. Ein gut trainierter Opernbass könne etwa 70-80 Hz tief tönen. Noch tiefer als Elefanten und Opernsänger kommen manche Wale mit neun Hz - sie haben auch mehr Resonanzraum für diesen kräftigen Bass.

Damit, so folgern Herbst und Kollegen, reiche die Frequenzspanne der Säugetiere, die via Stimmlippen kommunizieren, nun von der Echolot nutzenden Fledermaus über den singenden Menschen bis zum per Infraschall sprechenden Elefanten.

Die Stimmlippen sitzen im Kehlkopf und bestehen aus Stimmmuskel und Stimmband. Mit Hilfe ihrer Stellung und Spannung erzeugen sie Töne. "Wir wissen seit 150 Jahren, dass die Stimme beim Menschen im Kehlkopf erzeugt wird. Aber Tiere kann man dort schlecht endoskopisch untersuchen", sagt Herbst. Deshalb war die Frage beim größten an Land lebenden Säugetier immer noch offen.

science.ORF.at/APA/dpa

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