Wahrnehmung natürlicher und modifizierter hydrodynamischer Reize durch Seehunde mit dem Vibrissen- und Vestibularsystem unter besonderer Berücksichtigung der dreidimensionalen Reizstruktur

• Applicant: Privatdozent Dr. Wolf Hanke
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2008 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 80074586

Seehunde können auch ohne Sicht Fische fangen. Das wichtigste Sinnessystem, das die Seehunde hierfür nutzen, ist das Vibrissensystem, also die Barthaare und zugehörige Strukturen. Versuche mit hydrodynamischen Spuren, also den langandauernden Wasserbewegungen, die nach dem Vorbeischwimmen eines Objektes im Wasser zurückbleiben, haben gezeigt, dass Seehunde diese hydrodynamischen Spuren verfolgen können, um ein Objekt aufzuspüren.Es gab aber bis zum Beginn dieses Projektes noch keine Experimente, in denen die Interaktionen zwischen Seehunden und lebenden Fischen untersucht wurden. Solche Experimente sind wichtig, um die wahre Leistungsfähigkeit des Vibrissensystems zu bestimmen, da die von Fischen erzeugten hydrodynamischen Reize nur unzureichend mit künstlichen Reizquellen nachgebildet werden können. Ferner ist nichts darüber bekannt, inwieweit der Seehund die dreidimensionale Struktur eines hydrodynamischen Reizes messen, wahrnehmen und interpretieren kann. Verschiedene Fische (unterschiedlich in Art, Größe oder Verhalten) erzeugen hydrodynamische Reize, die sich nicht eindeutig unterscheiden lassen, wenn die Wassergeschwindigkeiten in einzelnen Punkten gemessen oder wenn Messungen von vielen Punkten lediglich zur Ermittlung einer Durchschnittsgeschwindigkeit herangezogen werden. In diesem Forschungsvorhaben werden die fischgenerierten Wasserbewegungen, die auf einen Seehund einwirken, dreidimensional quantifiziert, und mittels Diskriminationsaufgaben wird die Fähigkeit des Seehundes, diese Wasserbewegungen zu unterscheiden, bestimmt. Zusätzlich zu natürlichen werden naturnahe, fischähnliche Wasserbewegungen generiert, quantifiziert und im verhaltensphysiologischen Experiment eingesetzt, die reproduzierbar und fein abstufbar sind, um Diskriminationsschwellen zu ermitteln. Ferner soll die Leistungsfähigkeit eines weiteren mechanischen Sinnessystems, des Vestibularsystems, und seine mögliche Bedeutung in diesem Kontext untersucht werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1207: Nature Inspired Fluid Mechanics