Tokay-Geckos besitzen einen verborgenen sechsten Sinn für Vibrationen

Tiere haben eine Reihe außergewöhnlicher Sinne entwickelt, die eines Superhelden würdig wären. Forschende haben nun entdeckt, dass Geckos über einen verborgenen „sechsten Sinn“ verfügen, mit dem sie tiefe, niederfrequente Vibrationen wahrnehmen können.

Wie bei anderen Echsen ist das Gehör von Tokay-Geckos (Gekko gecko) auf höherfrequente Töne ausgerichtet: Am empfindlichsten reagieren sie zwischen 1.600 und 2.000 Hertz, können jedoch Frequenzen von mehr als 5.000 Hertz hören.

Tokay-Geckos und ihr sechster Sinn für Vibrationen

Das gilt allerdings nur für ihre gewöhnlichen Ohren. Zwei Forschende der University of Maryland in den USA haben festgestellt, dass Tokay-Geckos auch eine andere Struktur nutzen können, die üblicherweise nicht mit dem Hören in Verbindung gebracht wird. Damit erfassen sie deutlich tiefere Vibrationen im Bereich von 50 bis 200 Hertz.

Der Sacculus ist ein Teil des Innenohrs und spielt eine zentrale Rolle für den Gleichgewichtssinn sowie für die Wahrnehmung der Kopf- und Körperposition. Diese Struktur kommt bei Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren vor. Bislang war jedoch nur von Fischen und Amphibien bekannt, dass sie ihn zum Hören einsetzen. Nun scheint dies auch zumindest einigen Reptilien möglich zu sein.

„Das Ohr, wie wir es kennen, nimmt Schall aus der Luft wahr“, erklärt Catherine Carr, Biologin und Mitautorin der neuen Studie. „Dieser uralte Innenohrweg, der normalerweise mit dem Gleichgewicht verbunden wird, hilft Geckos jedoch dabei, Vibrationen zu erkennen, die sich durch Medien wie den Boden oder Wasser ausbreiten.

Dieser Weg existiert bei Amphibien und Fischen, und nun ist nachgewiesen, dass er auch bei Echsen erhalten geblieben ist. Unsere Ergebnisse zeigen, wie sich das Hörsystem von dem, was man bei Fischen sieht, zu dem entwickelt hat, was man bei Landtieren einschließlich Menschen findet.“

Carr und der Erstautor, der Biologe Dawei Han, untersuchten die Gehirne von Tokay-Geckos eingehend. Dabei stellten sie fest, dass der Sacculus direkt mit einer Ansammlung von Nervenzellen im Hinterhirn verbunden ist, dem Vestibularis ovalis (VeO).

Diese VeO-Neuronen erhalten keine Signale von anderen Strukturen des Innenohrs. Die Informationen werden anschließend an das auditive Mittelhirn weitergeleitet, wo das Tier die Vibrationen gleichzeitig mit Geräuschen wahrnehmen würde.

Wie Forschende die Wahrnehmung tiefer Frequenzen prüften

Um die Rolle des Sacculus beim Hören zu bestätigen, überwachten die Forschenden mit Wolframelektroden, wie VeO-Einheiten auf Vibrationen reagierten, die über eine Plattform übertragen wurden. Sie steigerten die Frequenz schrittweise von 10 auf 1.000 Hertz und fanden heraus, dass die Nervenzellen auf Frequenzen zwischen 50 und 200 Hertz am empfindlichsten reagierten; ihre höchste Empfindlichkeit lag bei etwa 100 Hertz.

Abschließend prüfte das Team, ob die VeO-Einheiten die tiefen, dröhnenden Töne des Vibrationsgeräts möglicherweise einfach über die üblichen Hörbahnen „hörten“. Den Tieren wurden über ihre Ohren Schallreize mit denselben Frequenzen, aber höherer Lautstärke dargeboten – und tatsächlich zeigten die VeO-Einheiten keinerlei Reaktion.

Damit ist der Tokay-Gecko der erste bekannte Amniot – also ein Mitglied jener Gruppe, die sämtliche Reptilien, Vögel und Säugetiere umfasst –, der den Sacculus für diesen Zweck nutzt.

Bislang haben die Forschenden allerdings keinen eindeutigen Verhaltensgrund dafür gefunden, warum diese Echsen spezielle Vibrationsrezeptoren im Kopf besitzen. Tokay-Geckos sind bekanntermaßen sehr laute Tiere, und ihre kräftigen Rufe liegen klar im Frequenzbereich ihres normalen Hörvermögens. Han und Carr vermuten jedoch, dass die Tiere damit tiefe Erschütterungen durch herannahenden Wind, Regen oder Fressfeinde erkennen könnten.

Ein möglicher Vorteil für weitere Reptilien

Möglicherweise sind Tokay-Geckos damit nicht allein: Eine oberflächliche Untersuchung entdeckte bei einigen anderen Echsen- und Schlangenarten Strukturen, die dem VeO ähneln. Das deutet darauf hin, dass diese Superkraft bei Reptilien vergleichsweise verbreitet sein könnte. Um das zu bestätigen, seien jedoch weitere Studien erforderlich, so das Team.

Für uns Säugetiere gibt es dagegen keine vergleichbare gute Nachricht. Unsere Verbindungen zwischen Sacculus und Hinterhirn sind deutlich schwächer; vermutlich dienen sie vor allem dazu, selbst erzeugte Geräusche zu unterdrücken und die Kopfposition zu verfolgen. Reptilien hingegen könnte dieser sechste Sinn auf unterschiedliche Weise helfen.

„Viele Schlangen und Echsen galten als ‚stumm‘ oder ‚taub‘, weil sie keine Laute von sich geben oder Geräusche nur schlecht hören“, sagt Han.

„Doch offenbar könnten sie stattdessen über Vibrationssignale kommunizieren und dafür diesen Sinnesweg nutzen. Das verändert grundlegend, wie Forschende bislang über die Wahrnehmung von Tieren gedacht haben.“

Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlicht.