Wie Heuschrecken hören: Das tympale Organ am Abdomen

Heuschrecken hören mit einem Paar tympaler Organe (Trommelfelle), die auf dem ersten Abdominalsegment liegen, eines auf jeder Seite. Diese sitzen nicht am Kopf – eine Anpassung zur Erkennung von Boden- und Luftschwingungen.

Anatomie & Mechanismus

• Tympanalmembran: Dünne, durchsichtige Kutikula, gespannt über einem luftgefüllten Trachealsack.
• Scolopidien (chordotales Organ): Spezialisierte Mechanorezeptor-Neuronen, an der Innenfläche der Membran befestigt.
• Trachealluftsack: Bietet akustische Transparenz; Schall erreicht beide Seiten der Membran (Differenzdruck-Empfänger), ermöglicht Richtungshörigkeit.

Schallwellen vibrieren die Membran → Scolopidien transduzieren mechanische Energie in neuronale Signale → auditive Interneurone → Gehirn (supraösophageales Ganglion).

Frequenzbereich & Empfindlichkeit

• Beste Empfindlichkeit: 3–10 kHz (entspricht artspezifischen Rufen)
• Schwelle: ~30–50 dB SPL (vergleichbar mit menschlichem Gehör)
• Kann Ultraschall (>20 kHz) erkennen – Raubtiervermeidung (Fledermäuse)

Verhaltensrollen

Partneranlockung

Männchen erzeugen artspezifische Lieder durch Stridulation (Reiben des Hinterschenkels am Tegmen). Weibchen lokalisieren und bewerten Rufqualität (Rate, Muster, Intensität).

Raubtiererkennung

• Fledermaus-Echolokationsrufe → ausweichender Flug, Tauchen oder Schweigen
• Vogelflügelschläge, Schritte → Erstarren oder Springen

Territorial- & Sozialkommunikation

Rivalen beurteilen einander akustisch; einige Arten nutzen vibrationssignale durch Substrat.

Evolutionserkenntnis

Tympale Ohren entwickelten sich unabhängig in mehreren Insektenordnungen (Orthoptera, Lepidoptera, Hemiptera usw.) – ein auffälliges Beispiel konvergenter Evolution, angetrieben von Raubtier- und Selektionsdruck der sexuellen Selektion.