Zahnmedizin

Urzeitwal mit Sonar

Zahnwale und andere Meeressäuger brauchen keine Augen, sie fangen ihre Beute mit Sonar. Das ist eine Art Echoortung, die schon die Urtiere vor 28 Millionen Jahren ausgebildet hatten.

Tiefe Nasenfurche und schiefer Schädel: Blick auf den Schädel des 28 Millionen Jahre alten Zahnwals. Carl Buell

Ob Delfin, Schweinswal oder Pottwal - sie alle sind nicht auf ihre Augen angewiesen, sondern jagen ihre Beute mit Sonar. Ihre Echoortung ermöglicht ihnen selbst in dunkler Tiefsee, ihre Beute zu finden. Wann allerdings die Zahnwale dieses Sonarsystem erstmals entwickelten, war bisher unklar. Jetzt liefert ein Fossilfund die Antwort: Paläontologen haben in den USA den Schädel eines 28 Millionen Jahre alten Zahnwals entdeckt, der bereits typische Anpassungen an die Echoortung besitzt. Er belegt damit, dass diese komplexe Fähigkeit früher entstand als bisher angenommen.

Die Nase erzeugt das Echo

Spezielle Organe und Schädelstrukturen ermöglichen es ihnen, eine Reihe von hochfrequenten, stark fokussierten Pfeif- und Klicklauten auszusenden, deren Reflexion ihnen verrät, wo sich ihr Ziel befindet. Diese Laute werden nicht mit dem Rachen erzeugt, sondern über spezielle Stimmlippen am Blasloch - also quasi der Nase der Meeressäuger.

Empfänger ist der Unterkiefer

Eine hinter ihrer aufgewölbten Stirn sitzende Fettblase, die sogenannte Melone, bündelt und verstärkt die Töne. Die Reflexion seiner Ortungstöne empfängt der Zahnwal mit dem speziell angepassten Unterkiefer: Er enthält fettgefüllte Kanäle, die den Schall ans Mittelohr weiterleiten. Dank dieser Anpassungen hat sich die Echoortung der Zahnwale zu einem hochsensiblen und komplexen System entwickelt.

Ein neuer Fossilfund belegt nun, dass die Zahnwale dieses komplexe Sonarsystem schon früher entwickelt haben als bisher angenommen. Jonathan Geisler vom New York Institute of Technology und seine Kollegen entdeckten das Relikt in einem Entwässerungsgraben im US-Bundesstaat South Carolina. Dort trat eine rund 28 Millionen Jahre alte Gesteinsschicht zutage, in der die Forscher das Fossil eines urzeitlichen Zahnwals fanden.

System aus der Urzeit

Neben dem fast vollständigen Schädel umfasst der Fund drei Halswirbel und Teile von mindestens sieben Rippen. Erste Untersuchungen zeigten, dass es sich um eine bisher unbekannte, sehr ursprüngliche Zahnwalart handelt. "Diese Art unterscheidet sich von allen bisher bekannten Walen und Delfinen", berichten die Forscher.

"Zusammen genommen liefern die Schädelmerkmale von Cotylocara überzeugende Beweise dafür, dass dieser Wal bereits eine Echoortung besaß." Dieses komplexe Verhalten sei damit früher entstanden als bisher angenommen. Schon kurz nach der Entstehung der Zahnwale vor 34 bis 30 Millionen Jahren müssen diese mithilfe von Sonar in den Urmeeren gejagt haben.

Sonar ist ein „Verfahren zur Ortung von Gegenständen im Raum und unter Wasser mittels ausgesandter Schallimpulse“. Das Wort ist ein englisches Akronym von sound navigation and ranging, was sich mit Schall-Navigation und -Entfernungsbestimmung übersetzen lässt (Quelle: Wikipedia).

Jonathan Geisler (New York Institute of Technology, Old Westbury) et al., Nature, doi: 10.1038/nature13086