Fledermäuse orientieren sich bekanntermaßen durch Echoortung. Von der Navigation bis zur Jagd nutzen die geflügelten Nagetiere diesen Mechanismus, um in der Wildnis zu überleben. Müssten sie deshalb im Unterschied zu Menschen und anderen Säugetieren auch immun gegen altersbedingten Hörverlust sein? Eine neue Studie der Tel Aviv University (TAU) widerlegt diese Annahme.
In der vorliegenden Studie »Bats experience age-related hearing loss (presbycusis)« (Fledermäuse leiden unter altersbedingtem Hörverlust [Presbyakusis], Anmerkung der Redaktion) fanden die Forscher heraus, dass sich das Gehör der Fledermäuse (Studienobjekt waren Nilflughunde) mit dem Alter tatsächlich verschlechtert – wenn auch relativ langsam im Vergleich zu Menschen und anderen Säugetieren. Da die Tiere in sehr lauten Kolonien leben, in denen ein schnellerer Hörverlust zu erwarten gewesen wäre, vermuten die Forscher, dass die Fledermäuse spezielle Anpassungen entwickelt haben, die im Lauf des Lebens den Prozess verlangsamen.
Die Studie wurde von der Doktorandin Yifat Tarnovsky aus dem Labor des Neuroökologen Yossi Yovel von der Fakultät für Zoologie an der George S. Wise Faculty of Life Sciences, Leiter der Sagol School of Neuroscience der TAU, in Zusammenarbeit mit Karen Avraham, Dekanin der medizinischen Fakultät der TAU, Shahar Taiber aus ihrem Labor und Jerry Wilkinson von der University of Maryland geleitet. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift »Life Science Alliance« veröffentlicht.
FÄHIGKEIT Die Autorinnen und Autoren der Studie nehmen zudem an, dass die Nilflughunde (Rousettus aegyptiacus) möglicherweise eine angeborene Fähigkeit entwickelt haben könnten, das Ausmaß ihres altersbedingten Hörverlusts zu begrenzen. Nach Ansicht der Autoren können die Forschungsergebnisse neue Erkenntnisse über den altersbedingten Verlust der Hörwahrnehmung beim Menschen liefern.
»Während das Hochfrequenzhören für viele Tiere einen Überlebensvorteil darstellt, ist es für echolokierende Fledermäuse überlebenswichtig, da sie sich in ihrer Umgebung nur so orientieren können. Bislang wurde jedoch in keiner Studie systematisch untersucht, wie sich das Alter auf das Gehör von Fledermäusen auswirkt«, so Yossi Yovel, korrespondierender Autor der Studie.
Für die Erhebung bestimmte das Team das Alter von 47 wilden Nilflughunden, indem es die Anhäufung von chemischen Markern in deren DNA analysierte. Anschließend untersuchten die Forscherinnen und Forscher die Hörfähigkeit der Fledermäuse, indem sie die elektrischen Reaktionen ihres Gehirns auf Töne unterschiedlicher Lautstärke und Tonhöhe aufzeichneten.
frequenzen Diese Beobachtungen ergaben, dass Fledermäuse ähnlich wie Menschen altersbedingte Hörverluste erleiden, die sich besonders bei höheren Frequenzen bemerkbar machen. Außerdem war die Geschwindigkeit des Hörverlusts bei den untersuchten Fledermäusen vergleichbar mit der, die bei alternden Menschen beobachtet wird: Sie belief sich auf etwa ein Dezibel pro Jahr.
Ein Grund für den Hörverlust der Tiere könnte der stetig hohe Lärmpegel sein.
Bei weiteren Untersuchungen fanden die Autoren heraus, dass die Struktur und Funktion der Cochlea – der Teil des Innenohrs, an dem die sogenannten Haarzellen die Schallwellen in elektrische Impulse umwandeln – bei Fledermäusen altersbedingt an Leistung verliert, ähnlich wie beim Menschen.
Darüber hinaus wurde bei Fledermäusen auch eine neurale Presbyakusis, eine Abnahme der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Hörnerven, beobachtet. Die Presbyakusis wird auch als Altersschwerhörigkeit bezeichnet. Beim Menschen kann die neurale Presbyakusis zu einer Beeinträchtigung des Sprachverständnisses führen, während sie bei alten Fledermäusen die Echoortung erschweren kann.
Die Wissenschaftler vermuten, dass einer der möglichen Gründe für den Hörverlust bei den Nilflughunden darin liegt, dass sie kollektiv einem hohen Lärmpegel in ihrer Umgebung ausgesetzt sind. Ähnlich wie andere Fledermausarten leben Nilflughunde in großen Kolonien, in denen die Tiere häufig laute soziale Rufe ausstoßen, um miteinander zu kommunizieren.
KETTENSÄGE Um den Lärmpegel in den Fledermaus-Kolonien aufzuzeichnen, brachte das Team mehrere Mikrofone in der Höhle an, in der die untersuchten Tiere lebten. Es stellte sich heraus, dass die kleinen Säuger ständig einem Lärmpegel von mehr als 100 Dezibel ausgesetzt waren, was in etwa dem Lärm einer Kettensäge oder eines Motorrads entspricht. Interessanterweise lagen die lautesten Geräusche bei niedrigeren Frequenzen, bei denen die Fledermäuse im Alter nur geringfügig oder gar nicht an Hörvermögen einbüßten.
»Die sehr hohe Lärmbelastung, der Fruchtfledermäuse ausgesetzt sind, und die geringe altersbedingte Schwerhörigkeit deuten darauf hin, dass Fledermäuse über besondere Anpassungen verfügen, um mit ihrer sehr lauten Umgebung zurechtzukommen«, erläutert Yossi Yovel.
Während die aktuelle Forschung ein neues Verständnis für den Hörverlust bei Fledermäusen bietet, stellte Yifat Tarnovsky, Hauptautorin der Studie, fest, dass sich Nilflughunde sowohl auf die Echoortung (für zahlreiche Funktionen) als auch auf ihr Sehvermögen verlassen, sofern dies vorhanden ist.
Im Originaltext der Studie heißt es dazu: »Ein empfindliches Gehör, insbesondere bei hohen Frequenzen, ist für echolokalisierende Fledermäuse notwendig, da sie in der Lage sein müssen, die schwachen Echos zu erkennen, die unmittelbar nach den viel lauteren Echolokationssignalen zurückkehren. Da Fledermäuse in der Regel sehr lange leben, könnte sich eine Hörminderung gravierend auf ihre Gesundheit auswirken. Ein kürzlich erstelltes sensomotorisches Modell für die Nahrungssuche von Fledermäusen hat gezeigt, dass eine Senkung (Verbesserung) der Hörschwelle bei insektenfressenden Fledermäusen die Jagd signifikant verbessert, sodass eine Erhöhung (Verschlechterung) der Hörschwelle ihre Nahrungssuche beeinträchtigen würde.«
RÜCKSCHLÜSSE Die ägyptischen Flughunde, die untersucht wurden, nutzen die Echoortung für verschiedene Aufgaben, aber sie verlassen sich auch stark auf das Sehen, wenn dies möglich ist, so die Studie weiter. Interessanterweise neigen etwa Delfine mit altersbedingtem Hörverlust bei hohen Frequenzen dazu, diesen durch Echoortungsklicks mit niedrigeren Mittenfrequenzen zu kompensieren. Obwohl es derzeit keine Hinweise auf altersbedingte Anpassungen der Echoortungsfrequenzen bei Fledermäusen gibt, könnten solche Anpassungen alternden Fledermäusen helfen.
Dass die Nilflughunde ihren Hörverlust auszugleichen imstande sind, scheint also evident. Unklar ist allerdings, wie es den Tieren gelingt, die altersbedingten Defizite zu kompensieren. Die Fledermäuse jedoch seien, so die israelischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, geradezu ideal als Forschungsobjekt in Sachen altersrelevanter Hördefizite geeignet. Perspektivisch erhoffen sich die Israelis von ihren Erkenntnissen bei den Nilflughunden auch Rückschlüsse auf mögliche neue Therapieformen für altersbedingten Hörverlust bei Menschen.
