Koveolution von Hören und Lautproduktion bei Fischen

Die Evolution des Hörvermögens der Wirbeltiere im Allgemeinen und der Fische im Besonderen dürfte weitgehend unabhängig von der Entwicklung der akustischen Kommunikation verlaufen sein. Die Wahrnehmung einer großen Zahl von nicht-artspezifischen Geräuschen wie sie von Beutetieren, Beutegreifern, fressenden Tieren oder nichtbiologischen Quellen verursacht werden, diente wahrscheinlich schon frühzeitig der erfolgreichen Orientierung in der entsprechenden Umwelt. Am Beginn des Projektes stand die Frage ob die Vielfalt des Hörvermögen der Fische durch die Unterschiedlichkeiten in den Lauten erklärt werden kann. Um dies zu beantworten wurde eine neu entwickelte Arbeitstechnik zur raschen, nichtinvasiven Messung des Hörvermögens der Fische in Wien aufgebaut. Diese Methode beruht auf dem Ableiten von akustisch ausgelösten (evozierten) Hirnstammpotentialen von der Kopfhaut der Fische. Mithilfe dieser Technik konnte das Hörvermögen zahlreicher Fischarten aus unterschiedlichen Gruppen gemessen werden. Dabei stellte sich heraus, dass bei 14 Arten aus 8 Familien die Hörempfindlichkeit weder mit der Fähigkeit Laute zu bilden, noch mit den erzeugten Lauttypen klar übereinstimmt. Dies bedeutet unter anderem, dass stumme Arten wie der Goldfisch ein ebenso exzellentes Hörvermögen besitzen können wie lautbildende Welse, Piranhas oder Karpfenartige. Andererseits findet man bei schlechter hörenden Gruppen wie den Sonnenbarschen oder den Koppen ebenfalls zahlreiche akustisch kommunizierende Arten. Weiters sollte geklärt werden ab welchem Entwicklungsstadium Fische arteigene Laute wahrnehmen können. Zu diesem Zweck wurden das Hörvermögen beim Knurrenden Gurami, einem tropischen Süßwasserfisch, von den frühesten Stadien an gemessen und die während des Kämpfens gebildeten Laute aufgezeichnet. Nach genauer Analyse stellte sich heraus, dass sich das Hören vor der Fähigkeit zur Lautbildung entwickelt und dass die frühen sehr leisen akustischen Signale nicht gehört werden können. Die zunehmende akustische Umweltverschmutzung durch Lärm führte zur Frage ob Fische davon ebenfalls betroffen sein können. Eine Untersuchungsreihe an Goldfischen und Antennenwelsen, bei der die Tiere 12 oder 24 Stunden lang gleichmäßigem Rauschen ausgesetzt waren zeigte, dass die Fische ebenso wie Menschen bei Lärmexposition einen Hörverlust erleiden. Dieser ist bei Fischen jedoch zeitlich begrenzt, da diese im Gegensatz zu Säugetieren die Fähigkeit besitzen geschädigte Hörsinneszellen zu ersetzen. Fischlaute erinnern an ein Knarren, Knurren, Klopfen oder Stridulieren, d.h. sie sind hauptsächlich durch die zeitliche Abfolge von Pulsserien charakterisiert. In einer Untersuchung sollte daher die ABR-Methode dergestalt weiterentwickelt werden, dass geklärt werden konnte, ob Fische die Pulsfolgen arteigener Laute mithilfe ihres Gehörs auflösen können. Hierbei zeigte sich, dass die Tiere noch Pulsintervalle von 2 Millisekunden wahrnehmen können. Dies ist ein deutlicher Hinweis dafür, das Artunterscheidung, Partnerwahl oder Einschätzen von Kontrahenten mittels zeitlicher Merkmale akustischer Signale erfolgen kann.