Gastbeitrag von Tim Hüttner, 3. Juli 2016
Im Vordergrund Tim Hüttner, hinten rechts Prof. Dr. Vincent M. Janik, links Susanne Gugeler
(Foto: Rüdiger Hengl)
Am 26. Juni 2016 habe ich während der ISFAS (Internationales Symposium Forschung & Artenschutz) Tim Hüttner kennengelernt.
Der junge Forscher studiert Biodiversität und Ökologie am Lehrstuhl für Tierphysiologie an der Uni Bayreuth und er hat ein sehr interessantes Thema für seine Masterarbeit gwählt. Tim untersucht nämlich die Fähigkeit von Delfinen, über ein bestimmtes Organ elektrische Impulse zu empfangen.
Wie bereits vor Jahren beim Sotalia-Delfin herausgefunden wurde, befinden sich auf dem Oberschnabel der Tiere kleine Gruben, über welche die Delfine elektrische Reize wahrnehmen können. Doch wie sieht das beim Großen Tümmler aus?
Ich freue mich riesig, dass Tim den MEERESAKROBATEN Einblicke in seine Forschungsarbeit gewährt hat. Im Folgenden nun meine Fragen an Tim und seine Antworten darauf.
Wie lautet das Thema deiner Masterarbeit?
Elektrorezeption beim Großen Tümmler (Tursiops truncatus).
Was bedeutet das?
Elektrorezeption ist die Fähigkeit zur Wahrnehmung elektrischer Felder, die beispielsweise durch Nervenimpulse oder Muskelbewegungen entstehen. Für die Wahrnehmung dieser Felder benötigt es spezieller Elektrorezeptoren.
Am Oberschnabel kann man kleine Gruben erkennen, in denen sich die Elektrorezeptoren befinden.(Foto: Tim Hüttner, Grafik: Rüdiger Hengl)
Haie besitzen dafür die sogenannten Lorenzinischen Ampullen. Schnabeltiere verfügen über Elektrorezeptoren, die sich aus den Talgdrüsen entwickelt haben. Diese befinden sich auf dem Schnabel. Bei Delfinen findet man Rezeptoren auf dem Oberschnabel (siehe Bild rechts; zum Vergrößern bitte anklicken).
Die Delfine besitzen bei der Geburt noch Tasthaare, die sogenannten Vibrissen. Alle Säugetiere – außer wir Menschen – haben solche Sinneshaare.
Seehunde sind mithilfe ihrer Vibrissen in der Lage, kleinste Wasserverwirbelungen wahrzunehmen, und können so auch in trüben Gewässern oder im Dunkeln ihre Beute fangen, da sie der hydrodynamischen Spur der Fische folgen können.
Bei Delfinen fallen die Tasthaare nach der Geburt allerdings sehr schnell aus. Die übrigen Strukturen bleiben jedoch erhalten, d. h. die stark durchblutete und mit Nervenfasern durchzogene Wurzelhöhle ist auch bei ausgewachsenen Tieren noch vorhanden. Nur das Haar fehlt.
In ihrer Struktur erinnern die Wurzelhöhlen dann sehr stark an den Aufbau der Elektrorezeptoren von Hai oder Schnabeltier. Folglich entstand die Vermutung, dass auch Delfine elektrische Felder mithilfe dieser Strukturen wahrnehmen können.
Liebe susanne,
ich brauche ein Bild von den Gruben und ein Bild von histlöogischen Schnitt durcu eine Grube.
Da wo die Pfeile hinzeigen gibt es keine Schurhaare!
<<<<<<<<<MfG Günther
Lieber Günther,
die Originalstudie von Tim Hüttner findest du hier:
https://www.researchgate.net/publication/354835326_Behavioral_and_anatomical_evidence_for_
electroreception_in_the_bottlenose_dolphin_Tursiops_truncatus
Viele Grüße
Susanne
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Anmerkung von einem Elektoringenieur:
Für den Menschen spürbar sind Ströme von 0,0005 A, was bei einem Körperwiderstand von durchschnittlich 2000 Ohm (laut VDE Richtlinie 0100) Spannungen von ca. 1 V erfordert – oder im Wasser irgendwas um die 0,75 – 1 V/m.
(Lebens-) gefährlich wird’s ab dem 50-fachen (0,02 A Körperstrom bzw. 50 V/m im Wasser -> willentlich nicht mehr beeinflussbare Muskelkontraktion, sowie pathogene Elektrolysevorgänge, die bei längerer Einwirkung zur Gewebezerstörung führen).
Die von Rüdiger genannten Feldstärken in (trockener) Luft sind nochmal eine komplett andere Sache – zudem macht es einen gewaltigen Unterschied, ob es sich um statische Felder (Gewitterwolke), langsam veränderliche (Bahnstrom/Hochspannungsleitungen) oder Hochfrequenz-Felder (Funkwellen UKW / HF / UHF / „Handystrahlung“) handelt.
An der Luft sind (statische) Feldstärken bis über 10.000 V/m zumindest kurrzeitig völlig harmlos, solange es nicht zu Überschlägen kommt. Die Durchschlaggrenze liegt (je nach Luftfeuchtigkeit) zwischen 100.000 V/m (sicher kein Überschlag) und 1.000.000 V/m (garantierter Überschlag)
Insofern führen diese Vergleiche komplett in die Irre.
Was Delfine offenbar spüren können, sind Feldstärken, die durch das Nervensystem und die Muskeln von Menschen und Tieren verursacht werden, und diese liegen fast 1000-fach niedriger, als das, was ein Mensch gerade noch wahrnehmen kann. Sie liegen in einem Bereich, für den man schon ziemlich aufwändige Meßinstrumente auffahren muss, um sie überhaupt messen zu können.
Von daher ist es eine wirklich sensationelle Entdeckung, dass Delfine offenbar einen weiteren, beim Menschen nicht vorhandenen Sinn besitzen!
Vielen Dank für die interessante Ergänzung, Rüdiger!
Hochinteressanter Beitrag, dennoch nehme ich an, dass sich die meisten Menschen generell unter dem Begriff „elektrisches Feld“ und speziell unter „elektrischem Feld mit einer Feldstärke von 1 mV/cm“ (das ist die elektrische Feldstärke in Hüttners Versuchen) nichts vorstellen können.
Dazu muss gesagt werden, dass auch in der Natur treten elektrische Felder auftreten, je nach Jahreszeit und Wetter mit Feldstärken zwischen 130 bis 270 V/m (http://www4.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/6507/). Umgerechnet in die von Hüttner verwendete Einheit mV/cm sind das 1300 bis 2700 mV/cm. Man hat als bereits bei „normalem Wetter“ (an Luft!) 1000 bis 3000 Mal höhere Feldstärken, als die, die Hüttner in seinen Versuchen verwendet.
Bei Gewittern steigt die Feldstärke dann schon mal auf 3 kV/m bis 20 KV/m (respektive 30.000 mV/cm bis 200.000 mV/cm) an. Bei Blitzen ist die Feldstärke dann nochmal 10 bis 15 mal höher.
Manche Menschen reagieren auf „Elektrosmog“. Dazu muss die Feldstärke aber 1 kV/m oder 10.000 mV/cm übersteigen. Diese oft „Elektrosmog“ genannten Felder sind dann aber bereits 10.000 Mal stärker als die, auf die Delfine reagieren können. Insofern ist die Sinnesleistung der Delfine für mich phänomenal.