Pferde kommunizieren mit einer charakteristischen Lautäußerung – dem Wiehern –, die bei großen Säugetieren einzigartig ist, da sie gleichzeitig sowohl tiefe als auch hochfrequente Töne erzeugt. Der genaue Mechanismus hinter dieser „Biphonation“ blieb jahrhundertelang ein Rätsel. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Pferde diese Geräusche nicht nur durch Stimmbandvibrationen (wie Muhen oder menschliche Sprache) erzeugen, sondern durch einen speziellen aerodynamischen Pfiff, der direkt im Kehlkopf erzeugt wird.
Das Geheimnis der Biphonation erklärt
Das Wiehern eines Pferdes enthält zwei unterschiedliche akustische Komponenten: ein niederfrequentes Grollen um die 200 Hertz und einen hochfrequenten Pfiff über 1000 Hertz. Die niedrige Frequenz lässt sich leicht durch die Bewegung der Stimmlippen im Kehlkopf erklären, ähnlich dem Muhen von Kühen. Der hochfrequente Pfiff verwirrte die Wissenschaftler jedoch, da er für große Tiere ungewöhnlich ist und kein anderes Säugetier bekannt ist, das diesen Effekt auf ähnliche Weise hervorruft.
Wie Forscher den Code knackten
Tecumseh Fitch von der Universität Wien und Kollegen lösten das Rätsel durch eine Reihe von Experimenten an Pferdekehlköpfen (erhalten von einem Fleischlieferanten). Erste Tests erzeugten nur das niederfrequente Rumpeln, weitere Manipulationen zeigten jedoch, wie das hochfrequente Pfeifen erzeugt werden kann.
Das Team testete dann, ob der Pfiff vom Kehlkopf selbst oder von den Lippen erzeugt wurde (wie beim menschlichen Pfeifen), indem Luft und Helium durch die Kehlköpfe geblasen wurden. Die niedrige Frequenz blieb unabhängig vom verwendeten Gas konstant, während sich die hohe Frequenz bei Helium nach oben verschob, was bestätigt, dass sie aerodynamisch im Kehlkopf erzeugt wurde.
Der Mechanismus: Muskeln, Luftstrom und Widerstand
Endoskopische Tests an lebenden Pferden ergaben, dass das Wiehern mit Muskelkontraktionen rund um den Kehlkopf beginnt, wodurch die Stimmritze (die Öffnung zwischen den Stimmlippen) verengt wird. Diese Verengung drückt Luft mit hoher Geschwindigkeit durch einen schmalen Schlitz und erzeugt so einen Pfiff.
Forscher fanden heraus, dass Nagetiere (Mäuse und Ratten) ebenfalls Kehlkopfpfeifen erzeugen, allerdings mit einer Frequenz, die für das menschliche Gehör zu hoch ist. Pferde sind die einzigen großen Säugetiere, von denen bekannt ist, dass sie diesen Mechanismus regelmäßig nutzen; Der Mensch ist das einzige andere Säugetier, das im Rahmen seiner natürlichen Lautäußerungen Pfiffe erzeugt.
Implikationen und zukünftige Forschung
Die Entdeckung liefert starke experimentelle Beweise für die aerodynamische Pfeifenproduktion bei einem Tier, das kein Nagetier ist. Während der genaue Zweck der Pfeife unbekannt bleibt, spekulieren Wissenschaftler, dass sie die Reichweite oder Hörbarkeit des Wieherns erhöhen könnte. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu bestätigen, ob der Zweifrequenzton eine größere Reichweite hat oder auf andere Weise wirksamer ist als ein Einzelfrequenzruf.
Diese Arbeit wirft Licht auf einen bisher missverstandenen Aspekt der Pferdekommunikation, demonstriert die bemerkenswerte Komplexität ihres Stimmrepertoires und liefert ein tieferes Verständnis dafür, wie Säugetiere den Kehlkopf zur Klangerzeugung nutzen.
