Fossile Flügel haben es ermöglicht, die Laute von Insekten hörbar zu machen, die seit etwa 165 Millionen Jahren ausgestorben sind.
Die Forschenden untersuchten 20 Flügel von neun Arten, die in der Inneren Mongolei in China entdeckt wurden. Diese Insekten aus dem Mitteljura waren mit den heutigen Heuschrecken und Grillen verwandt. Bei diesen Tieren kann das Männchen einen Ruf erzeugen, indem es einen Teil eines Flügels am anderen reibt. Die fossilen Flügel haben Spuren dieses Mechanismus zur Lauterzeugung bewahrt.
Rekonstruktion eines Säugetiers und eines Insekts aus dem Jura.
Bildnachweis: Chuang Zhao
Um zu verstehen, wie ein Fossil einen Laut preisgeben kann, muss man die Flügel sehr genau betrachten. Eine Reihe kleiner Zähnchen reibt an einem anderen Teil des Flügels. Ihr Abstand sowie die Größe des vibrierenden Bereichs beeinflussen direkt die erzeugte Frequenz. Diese Strukturen sind auf einigen Fossilien ausreichend gut erhalten, um vermessen werden zu können.
Das Team verglich diese Messungen mit denen heutiger Insekten und mit den Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den Arten. Anschließend ermöglichten Computermodelle, die Frequenz und die allgemeine Form der Rufe zu schätzen. Eine Methode des maschinellen Lernens ergänzte die Arbeit, um ihren wahrscheinlichen Rhythmus zu ermitteln.
Mehrere Arten sollen Laute im Bereich von 5.000 Hz erzeugt haben, eine Frequenz, die mit der einiger heutiger Grillen vergleichbar ist. Doch eine Art, Sigmaboilus peregrinus, sticht hervor. Ihr Ruf soll 20.000 Hz überschritten haben und damit in den Ultraschallbereich gelangt sein.
Warum so hohe Töne erzeugen? Die Autoren nennen mehrere mögliche Erklärungen. Hohe Rufe können es Männchen ermöglichen, mit nahe gelegenen Weibchen zu kommunizieren und dabei für manche Fressfeinde schwerer zu orten zu sein. Unterschiedliche Frequenzen können außerdem mehreren Arten, die am selben Ort leben, helfen, ihre Rufe nicht gegenseitig zu überdecken.
Die Forschenden erwähnen insbesondere die frühen Säugetiere und andere kleine Fressfeinde, die diese Insekten hören konnten. Der von diesen Tieren ausgeübte Druck könnte eine Diversifizierung der Signale begünstigt haben.
Die Methode eröffnet nun die Möglichkeit, weitere verschwundene Klanglandschaften zu rekonstruieren, wenn die Schall erzeugenden Organe ausreichend gut fossilisiert sind. Neue Exemplare könnten Aufschluss darüber geben, welche Frequenzen je nach Lebensraum vorherrschten und wie sich die tierische Kommunikation im Laufe der Evolution verändert hat.