Ultraschall

Kommunikation bei Ratten

Wir Rattenfans reden schon lange und mit einer gewissen Selbstverständlichkeit darüber, dass unsere Haustiere einen "Demutsschrei" draufhätten, der gelernt werden müsse, und auch sonst setzen wir die dauernde Verständigung mittels Ultraschall-Tönen bei Ratten voraus.
Diese Frage beschäftigte uns von der Giessener ReG ziemlich. Irgendwann haben wir und also einen Ultraschall-Detektor von der "Fledermaus-AG" der Uni Marburg ausgeliehen und auf einem ReG-Treffen zwischen die neun anwesenden Ratten gehalten. Wegen sehr viel Krach aus den Kneipen-Lautsprechern und weil wir noch keine einzige der zu erwartenden Frequenzen kannten, hörten wir auch nicht viel. Klar wurde an diesem Abend nur: Ratten schwätzen nicht die ganze Zeit unhörbar über ihre Besitzer.
Ich fand den Abend noch zu kurz und begann also, kaum dass ich wieder zuhause war, mit einer mitternächtlichen Testreihe am heimischen Käfig. Während ich durch die Frequenzen scannte, drang bei "20kHz" aus einer putzenden Ratten-"Alt-Neu"-Kombi-nation ein Ton, den ich nur über Kopfhörer und nicht ohne hören konnte! Mehrfach überprüfte ich das, indem ich den Kopfhörer abnahm und wieder aufsetzte. Tatsache - ich hörte einen Ultraschallschrei.
Nun "putzte" ich ein bisschen mit, und alsbald sang ausgerechnet der kastrierte Notfallbock "Bock" eine superlaute Arie, während ich ihn im Nacken kraulte und er bewegungslos flach an der Wand ausgestreckt lag. Ohne Kopfhörer sah man ihn nur "atmen". Nach zwei Minuten startete er durch und verschwand in einem Karton, wo er noch vier Minuten weiterpfiff - jedesmal, wenn er die Finger sehen konnte, sang er SEHR laut.
Mary "Na wenn's UNBEDINGT sein muss" machte eher leise "zick zick zick" in der gleichen Frequenz und begleitete das Ganze durch Abwehrtritte, Nagen an Haaren und Kleidung. Erst nach einer Minute ließ auch sie sehr leise den etwa 2 Sekunden langen, zum Ende hin in Stufen abfallenden Pfiff hören, den ich vorher bei Bock ausgiebigst gehört hatte.

Der Rest der Mannschaft sagte nichts (außer Zähneknirsch- und Streu- Raschelgeräuschen), und ich hab den Versuch dann beendet.
Später, als ich dank Literatur noch viel schlauer geworden war (man sollte die Stichworte einfach in englisch in die Internet-Suchmaschine eingeben statt in deutsch...), konnte ich auch bei der Husky-Kampfzecke Jodie sehr leise und kurze "Sexual-Lockrufe" bei 50 kHz vernehmen (sie war "heiß", sie ist mir quasi in der Hand geschmolzen).
Wenn ich überhaupt nicht mitgeputzt habe, machte nur Jodie jedesmal ein Geschrei, sobald sie Bock, den sie überhaupt nicht leiden konnte, irgendwo ausfindig gemacht hatte. Sie suchte ihn regelrecht, um ihn vollzuschreien.
Die Ratten zeigten dabei eine ziemliche Varianz, manche "tönten" überhaupt nicht und manche (wie Jodie) sind wahre Schwätzer im hörbaren UND unhörbaren Bereich. Manche sind fürchterlich laut (Bock) und manche leise.

Was meine ich aufgenommen zu haben?
Von der Literaturbeschreibung sind die meisten Töne, die ich aufgenommen habe, "Wutschreie". Sie könnten allerdings auch "Demutsschreie" sein, was ich teilweise aufgrund der Situationen ausschließen möchte. Vom Frequenzbereich konnte ich sie, falls unterschiedlich, jedenfalls nicht auseinanderdröseln, da mir keine genaue Beschreibung des "Demutsschreis" vorlag und der verwendete Detektor einen Hörbereich von 10 kHz abdeckt - alle Töne von 15-25 kHz kann man also theoretisch mit der Einstellung "20" abhören. Der Frequenzbereich "Demut" liegt allgemein höher als der "Wut", bei der Arie "Bock", gehe ich davon aus, dass beide Rufe durcheinander schwanken. Es kann sein, dass er immer dann, wenn die "bösen Finger" ins Gesichtsfeld kommen, von "Wut" auf "Demut" schwenkt...

Schreie von nestjungen Rattenwelpen konnte ich wegen Mangel an solchen nicht dokumentieren, Begattungs- und sonstige "Sexschreie" verhallten zuerst wegen Unkenntnis der zu erwartenden Frequenz(en) und waren selbst bei Kenntnis nur bei sehr genauem Zuhören wahrzunehmen.

Ultraschall als Kommunikations-mittel

Warum verwenden Tiere Ultraschall?

Säugetiere verwenden Ultraschall aus verschiedenen Gründen: den bekanntesten haben wohl die Fledermäuse, die die hochfrequenten Töne nutzen, um mittels der zurückgeworfenen Echos ein Hindernis oder Beutetier genauestens "ab-zu-tasten". Fledermäuse haben ein erstaunlich perfektes Gehör entwickelt und können durchaus noch Oberflächen-Unterschiede von einem Zehntausendstel Millimeter erkennen!
Die zweite Gruppe verwendet Ultraschall zur Kommunikation über kurze Distanzen - hauptsächlich Nager und andere kleine "Beute"-tiere. Sie "profitieren" davon, dass Töne mit hoher Frequenz nicht sehr weit tragen und z.B. schon ein Grasbüschel ausreicht, den Schall so zu zersplittern, dass eine Ortung der Schallquelle unmöglich wird. Dies ist natürlich sinnvoll bei der Paarung oder am Nest mit den Jungen.

Zu welchen Gelegenheiten benutzen Ratten Ultraschall?

Ratten gehören zur zweiten Gruppe "User", das heißt, sie brüllen sich meist aus unmittelbarer Nähe ihre Botschaften zu und loten weniger die 3D-Landschaft als das Gefühlsleben des Gegenübers aus.
Im wesentlichen erzählen sie sich bei drei Gelegenheiten was, die immer mit Aufregung zu tun haben: bei der Paarung (verschiedene Töne, je nachdem, ob vor, während, oder danach), bei Konfrontationen, und wenn sie klein sind und wegen irgendetwas Angst haben.
Die Tabelle auf der vorigen Seite zeigt, welche Schreie ich in der Literatur "aus-machen" konnte: (selbst gehörte mit * markiert).

Orientieren sich Ratten per Ultraschall?

Eher nicht - Versuche mit blinden Ratten in Labyrinthen mit 90° und 45° geneigten Wänden ergaben, dass Ratten sich durchaus mit den Ohren orientieren. Allerdings wurden Ultraschall-Laute viel zu selten ausgestoßen, um als Peilsystem zu funktionieren. Vermutlich reichen blinden (oder im Dunkeln aktiven) Ratten zur Orientierung die normalen Echos, die von Wänden widerhallen, auch blinde Ratten können nur mit akustischer Orientierung zwischen zwei 15-20 cm auseinanderstehenden Platformen hin- und herspringen.

Ultra"schwallen" Ratten ständig?

Das für mich verblüffendste Testergebnis sei hier angeführt: nein, Ratten erzählen sich nicht permanent gegenseitig ultramäßig das Ohr ab. Ultraschall ist keinesfalls die "Ratten-Alltagssprache". Auch lautstarke Schrei- und Tob-Kämpfe im Käfig sind nicht notwendig mit Ultraschall-Einsätzen verbunden.

Wie misst man Schall und speziell Ultraschall?
Erklärung(sversuch) der Technik

Für Menschen hörbarer Schall kann natürlich problemlos mit einem normalen Mikrofon und einem Cassettenrecorder o.ä. aufgenommen und wieder abgespielt werden.
Will man Ultraschall vernehmen, braucht man einen einen Ultraschall-Konverter mit einem speziellen Ultraschall-empfindlichen Mikrofon, der über diverse elektrische Tricksereien die Frequenzen in einen hörbaren Bereich überträgt. Dabei gibt es unterschiedliche (analoge) Verfahren. Das in den meisten billig(er)en Geräten übliche Verfahren namens "Über-lagerungs-technik" funktioniert so: Ein Ton von einer bestimmten Frequenz wird vom Gerät erzeugt und dem eingehenden Mikrofon-Signal überlagert, daraus werden zwei neue Töne, nämlich die Addition und die Subtraktion von Mikrophonsignal und Mischfrequenz. Wenn man z.B. 45 kHz als Überlagerungston einstellt und 50 kHz-Töne aufnimmt, bekommt man 95 kHz und 5 kHz als Signale. Die 5 kHz-Töne hört man dann im Kopfhörer.
Ein weiteres analoges Verfahren ist die "Count down"-Methode (Frequenztei-lungs-verfahren), bei der pro 10 registrierten Wellenschwingung 1 ausgegeben wird (also aus 80 kHz 8 kHz gemacht wird). Den Verkleinerungsfaktor kann man bei guten Geräten unterschiedlich einstellen.
Jede dieser Methoden hat Vor- und Nachteile. Wer sich näher für die Technik und für Bioakustik interessiert, dem sei die bei der Literatur abgegebene Internet-Seite (OB-RIST) empfohlen.
Ultraschall-Konverter gibt es in Deutschland für zwei Gruppen Menschen zu kaufen: erstens für die Esoteriker und zweitens für Fledermausforscher. Und es gibt sie in sehr verschiedenen Preisklassen. Eins der billigsten ist der Konverter von ELV (ca. 100-130DM), der vollkommen ausreicht, um Ratten bei ihren Interaktionen zu belauschen.

ETWAS PHYSIK

Schall / Infraschall / Ultraschall / Reichweite der Töne

Schall nennt man i.a. den Bereich Töne und Geräusche, den der Mensch hören kann (20-16.000Hz, Kinder hören bis 20.000Hz). Infraschall ist alles, was darunter liegt. Infraschall-Töne tragen sehr weit (bei geeignetem Erzeuger und Übertragungsmedium - Wale verwenden zur Kommunikation im Ozean sehr tiefe Töne, auch Elefanten stehen auf Infraschall). Ultraschall ist das Gegenteil: ein so hoher Ton, daß der Mensch ihn (meist) nicht mehr hört. Beispiel an der Hörgrenze: Hundepfeife, das Summen mancher Fernseher usw.
Wie weit eine Schallwelle reicht, hängt neben ihrer Länge auch vom schall-übertragenden Medium ab. Generell gilt: je kürzer die Wellen werden, desto schneller werden sie geschluckt und gebrochen. Ein Infraschall-Ton wird sich an einem Grasbüschel nicht aufhalten, ein Ultraschall-Ton schon. Ein 30kHz-Ton z.B. wird erst in 11m um 60 dB leiser, ein 50kHz-Ton bereits nach 5m, ein 200kHz-Ton nach 2m.

Ton & Geräusch / Frequenz

Ein Ton zeichnet sich durch eine klar definierbare Hauptfrequenz (Tonhöhe) aus. Er kann Ober- und Untertöne haben, ist aber immer als ein bestimmter Ton zu erkennen. Beispiel: Gesang, Hupe, Glocke.
Ein Geräusch hingegen beinhaltet alle Frequenzen eines Spektrums gleichzeitig, man kann einem Geräusch keine "Höhe" zuweisen. Beispiel: Plätschern, Klatschen, Rascheln.
Die Frequenz wird angegeben in "Hertz" (Hz). Ein Hertz ist eine Wellenschwingung pro Sekunde.

Hörgrenzen

Der Mensch hört in einem Frequenzbereich von 20 Hertz bis 20.000 Hz. Delphine hören Töne bis zu einer Höhe von 280 kHz, Fledermäuse und Flughunde bis zu 210 kHz. Ratten haben ihre höchste Empfindlichkeit bis 15-34 kHz, hören können sie bis 50 kHz und drüber.

Die ganze Ultraschall-Diskussion ist natürlich aus noch einem häufig mit Ratten / Mäusen in einem Atemzug genannten Grund interessant, und der ist folgender Natur:

Sind Ultraschall-Sender wirksam gegen Ratten und Wühlmäuse?

"nur in Verbindung mit Blitzlicht und Fotografieren", glaubt zumindest mit bedauerndem Unterton HikE:
"Nach den vorliegenden Ergebnissen kann nur mein Blitzgerät Ratten verscheuchen, aber auch nur meine eigenen Ratten."
Ultraschall-Sender werden meistens mit der "Alarmschrei-Hypothese" zusammen verkauft, d.h. der Benutzer glaubt, damit ein "Beispiel-tier in Todesnot" in seinen wühlmausgeplagten Rabatten zu installieren und somit alle Nager abzuschrecken. Diese Individuen übergreifende "Alarm"-Methode funktioniert anscheinend nicht mal bei den geistig wenig agilen Wühlmäusen in einer dauerhaften und zufriedenstellenden Weise. Wie sollte sie da bei "Rattenbefall" klappen? Die normale Ratte rennt dreimal weg, bleibt zweimal stehen und kommt einmal näher an die Störquelle, um es überspitzt zu formulieren. Sie stellt sich bei Dauerreizung aktiv auf die Umgebung ein und reagiert auf "lebensfeindliche Faktoren" im Grunde wie der Mensch auf Diät: je öfter ein plötzlicher "Katastrophe-ist-eingetreten!"-Reiz da ist, desto mehr passt sich das Lebewesen an die "Katastrophe" an. Der Mensch lernt, Fett effektiver in den Zwangschlank-Körper einzubauen, und die Ratte lernt, dass Ultraschall-Gedröhn belanglos ist. Außer bei meinem Blitzgerät da gibt`s anscheinend keinen Gewöhnungseffekt... vielleicht sollte man Ultraschallsender mit Fotoapparaten kombinieren?
Kann man Ratten mit bestimmten Tönen locken oder scheuchen?
Sicherlich reagieren Ratten mit ihrem Hör-Optimum bei 15-34 kHz SEHR deutlich auf bestimmte Töne. Allerdings musste ich feststellen, dass es keinen künstlich erzeugten Ton gibt, der als Absoluter Ekelfaktor / Absoluter Alarmton eine lange Karriere hat. Ratten gewöhnen sich verdammt schnell an verdammt viele Töne (und ihre unterschiedlichen Bedeutungen).
Ratten lehnen laut Literatur im Versuch kurze Laute und Frequenzen über 44 kHz deutlich ab. Langlaute und rhythmische Lautfolgen werden bevorzugt.
Ratten hören am liebsten Metronom-Tempi zwischen 72 und 100, schnellere Tempi (Techno) mögen sie nicht. [Tembrock] (meine Musik mögen sie trotzdem nicht, sie tanzen nicht dazu...)

Wenn ihr jemals Gelegenheit habt, Euch einen Fledermaus-Detektor auszuleihen (z.B. bei örtlichen Naturschutz-Gruppen), tut es - speziell dann, wenn Ihr beabsichtigt, zwei neue Tiere aneinander zu gewöhnen. Ihr werdet mit ein bisschen Glück zwischen 18 - 25 khz Frequenz Pfeiftöne vernehmen, die von der "bedrohten" oder auch der "genervten" Ratte zum Besten gegeben werden, ohne dass man irgendein anderes Geräusch von dem Tier hören kann, was schon faszinierend zu beobachten ist - besonders wenn man einen Ohrplöppel einsteckt und einen draußen läßt.
Des weiteren solltet Ihr den Detektor mal auf Neonlampen und andere elektrische Geräte halten - die Esoteriker behaupten, schädliche Ultraschall-Belärmung mache einen kaputt, und wie immer gibt es "wissenschaftliche" Gegenstimmen, die behaupten, was man nicht hört, das einen nicht stört (andererseits: wer schafft seine Ratten ab, weil sie SEHR durchdringend im Ultraschallbereich pfeifen können?).

Na ja, wie auch immer: Eure Ratten können solche Geräusche hören (und wie mehrfach angedeutet, auch spezifisch darauf reagieren - warum werden meine Fotos nie was? - ), und insofern ist ein Exkurs in die Hörwelt der Ratten mal sehr spannend!

LITERATUR:

  • BULLA, G.: Ratten als Heimtiere. 1990, Gräfe & Unzer.
  • BUSNEL, R.-G. (Ed.): Acoustic Behaviour of Animals. 1963, Elsevier
  • DRÖSCHER, Vitus B.: Überlebensformel 1981, dtv
  • INABIS98: The Role of Vocalizations in the Behavioral Regulation of Reproductive Behavior in Rodents, http://www.mcmaster.ca/
    inabis98/brudzynski/white0360/two.html
  • OBRIST, M. (WSL Zoology Publication): Bioakustikworkshop in Bern. Eine Einführung in Theorie und Praxis der Techniken, die für Aufnahme und Analyse von Echoortungslauten benötigt werden. 1999, http://www.wsl.ch/land/biodiversity/PUBLICATIONS/bioacoustics/bioacoust.html
  • SMITH, W.J.: The Behavior of Communicating. 1977, Harvard
  • TEMBROCK, G.: Tierstimmenforschung. 1977, Neue Brehm Bücherei

BEZUGSADRESSE ULTRASCHALLKONVERTER: http://www.elv.de



Autor: Heike Worth