Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie Fledermäuse durch komplexe Umgebungen navigieren, indem sie Änderungen der Tonhöhe während ihrer Bewegung subtil verfolgen – eine Technik, die möglicherweise auf Drohnen- und selbstfahrende Autotechnologie anwendbar ist.
Die Herausforderung der Echoortung im Chaos
Fledermäuse sind für ihre Echoortungsfähigkeit bekannt, bei der sie Geräusche nutzen, um im Dunkeln zu „sehen“. Aber das Navigieren durch dicht besiedelte Wälder oder Höhlen stellt eine einzigartige Herausforderung dar: Tausende Echos werden gleichzeitig von Oberflächen reflektiert. Wie isolieren Fledermäuse in diesem Chaos die richtigen Signale? Forscher der Universität Bristol und der Universität Manchester haben einen Schlüsselmechanismus entdeckt: Fledermäuse überwachen, wie ihre eigene Bewegung die Tonhöhe zurückkehrender Geräusche verändert, bekannt als Doppler-Effekt.
Das „Bat Accelerator“-Experiment
Um diese Theorie zu testen, entwickelten Wissenschaftler einen ungewöhnlichen Apparat namens „Fledermausbeschleuniger“. Dieser besteht aus einem acht Meter langen Tunnel, der mit 8.000 handgehefteten Plastikblättern ausgekleidet ist, die auf Laufbändern montiert sind. Durch Manipulation der Laufbandgeschwindigkeit konnten Forscher Fledermäuse dazu verleiten, unterschiedliche Bewegungen im Verhältnis zu ihrer Umgebung wahrzunehmen.
Das Team beobachtete, dass die Tiere beschleunigten, wenn sich das Laufband mit der Flugrichtung der Fledermäuse bewegte. Umgekehrt wurden sie langsamer, als sich das Blattwerk auf sie zuzubewegen schien. Dies bestätigt, dass Fledermäuse nicht nur auf Echos lauschen, sondern aktiv verarbeiten, wie sich diese Echos während ihres Fluges verändern.
Die Bedeutung der Doppler-Verschiebung
Die Studie zeigt, dass auch Fledermäuse, die bisher nicht als „Doppler-Spezialisten“ identifiziert wurden, bei der Navigation auf diesen Effekt angewiesen sind. Marc Holderied, Professor für Sinnesbiologie an der Universität Bristol, erklärt: „Während sich die Fledermaus bewegt, überträgt diese Doppler-Verschiebung Informationen“ – was ihnen die Interpretation der komplexen Hörlandschaft ermöglicht.
Diese Entdeckung hat Auswirkungen, die über die Fledermausbiologie hinausgehen. Athia Haron, Medizintechnikforscherin an der Universität Manchester, schlägt vor, dass das Verständnis, wie Fledermäuse durch überfüllte Räume navigieren, Navigationssysteme für Drohnen und selbstfahrende Autos verbessern könnte, die derzeit unter ähnlichen Bedingungen Probleme haben.
Die Forscher glauben, dass diese Methode dazu beitragen könnte, zuverlässigere autonome Systeme zu schaffen, indem sie die Fähigkeit der Fledermäuse nachahmt, Geräuschänderungen in Echtzeit zu interpretieren.
Die Ergebnisse unterstreichen die bemerkenswerte Komplexität der Tiernavigation und das Potenzial für bioinspirierte technische Lösungen.
