Sie sind Säugetiere wie wir – und doch so anders: Wale üben durch ihre gigantische Größe, die geheimnisvolle Lebensweise und ihre traurige Verfolgungsgeschichte eine enorme Faszination auf viele Menschen aus. Zum geradezu mystischen Image der Meeressäuger trägt zudem eine akustische Komponente bei: Bartenwale kommunizieren über weite Strecken hinweg durch Unterwasserlaute. Einige Arten bringen dabei komplexe Lieder mit Strophen hervor, weshalb die Lautäußerungen als Gesang bezeichnet werden. „Die ersten akustischen Aufnahmen von Buckelwalgesängen durch Roger und Katy Payne im Jahr 1970 fanden großen Anklang bei der Menschheit, begründeten das Forschungsfeld der marinen Bioakustik und weckten das Interesse an den Schutzbemühungen“, sagt Erst-Autor Coen Elemans von der University of Southern Denmark in Odense. Dadurch wurden die Walgesänge sogar den Aufnahmen beigefügt, die an Bord der Voyager-Sonden unser Sonnensystem verlassen haben.
Wie singen Bartenwale?
Trotz dieser Berühmtheit ist die Grundlage des Gesangs – der Erzeugungs-Mechanismus der Kommunikations-Laute der Bartenwale – bisher unklar geblieben. „Obwohl die Wale bis knapp vor dem Aussterben bejagt wurden, gab es kaum Anstrengungen dazu, Details über ihre Physiologie zu erfahren“, sagt Co-Autor Magnus Wahlberg von der University of Southern Denmark. Bisher gab es nur eher grundlegende Informationen über die stimmerzeugenden Strukturen und Annahmen zu deren Funktionsweise: Da sich die Bartenwale aus Landsäugetieren entwickelt haben und Luft atmen, besitzen sie auch noch immer einen Kehlkopf, der dem Schutz der Atemwege und der Schallerzeugung dient. Doch bei ihrer Lebensweise ergaben sich spezielle Herausforderungen an dieses „Instrument“.
Um neue Einblicke in das Lauterzeugungssystem der Bartenwale zu gewinnen, untersuchten die Forschenden die Kehlköpfe von gestrandeten Walen: Durch frühzeitige Information konnten sie noch vor Beginn der Verwesungsprozesse die Kehlköpfe eines Buckel- und eines Seiwals sowie eines Zwergwals entnehmen und im Labor genau untersuchen. Dabei kamen endoskopische Methoden und Scanner zum Einsatz. Außerdem versetzten die Forschenden die Strukturen künstlich in Schwingung: Sie sorgten technisch für Luftströmungen, die denen bei der natürlichen Lauterzeugung der Tiere entsprechen sollten.
So zeichnete sich nun ab, dass die Lauterzeugung auf einem Konzept beruht, das nur bei den Bartenwalen vorkommt. Erstens haben sich die winzigen Knorpel stark verändert, die bei anderen Säugetieren und auch bei uns bei der Formung der Stimme im Kehlkopf zum Einsatz kommen: „Diese sogenannten Aryknorpel verwandelten sich in große, lange Zylinder, die an der Basis zu einer großen U-förmigen Struktur verschmolzen sind, die sich fast über die gesamte Länge des Kehlkopfes erstreckt“, sagt Elemans. Dazu erklärt Seniorautor Tecumseh Fitch von der Universität Wien: „Diese Struktur dient wahrscheinlich dazu, die Atemwege starr offen zu halten, wenn die Tiere bei ihrem stoßartigen Atemholen an der Oberfläche große Mengen Luft hinein und wieder herausbewegen müssen“.
