Opgeblazen resoneren de longen met extra trillingen, waardoor geselecteerde geluiden naar het trommelvlies worden gestuurd
Vrouwelijke groene boomkikkers (Hyla cinerea) moeten de oproepen van geschikte partners uitkiezen tegen een achtergrond van vaak honderden mannetjes van talloze soorten die tegelijkertijd kwaken. Nieuw onderzoek suggereert dat opgeblazen longen de geluiden van sommige van deze andere soorten kunnen dempen, waardoor vrouwtjes gemakkelijker mannetjes kunnen vinden en paren (foto).
Om haar maatje te vinden temidden van een kakofonie van kikkers, kreunen, piepen en trillingen, hoeft een vrouwelijke groene boomkikker gewoon diep adem te halen.
Tijdens het paarseizoen weerklinken de vijvers met de geluiden van honderden mannetjes van veel verschillende soorten die schreeuwen naar potentiële partners. In aanmerking komen voor mannen tegen al dit gekreun vormt een aanzienlijke uitdaging voor vrouwen, vergelijkbaar met het proberen te begrijpen van een vriend op een luidruchtig feest. Maar door simpelweg haar longen op te blazen, kan een Amerikaanse groene boomkikker (Hyla cinerea) kan haar trommelvliezen minder gevoelig maken op de geluiden van andere soorten, melden onderzoekers 4 maart in Huidige biologie​
“We denken dat de longen een beetje werken als een hoofdtelefoon met ruisonderdrukking”, zegt Norman Lee, een neuro-etholoog aan het St. Olaf College in Northfield, Minnesota, waardoor vrouwtjes omgevingsgeluid bij het trommelvlies zelf kunnen filteren.
Een trommelvlies is gewoon strak weefsel dat trilt wanneer geluidsgolven het raken, en uiteindelijk het geblaat en zoemen van de natuurlijke wereld vertaalt in signalen die in de hersenen worden verwerkt. Voor zoogdieren zoals wij lijken trommelvliezen en longen totaal geen verband te houden. Maar er is een directe verbinding, via een open ruimte, tussen de lichaamsdelen bij kikkers die door de keel naar de kikkerkop lopen. Daardoor kunnen kikker-trommelvliezen geluid van buiten het oor oppikken en ook trillingen van de longen registreren.
Eerder onderzoek liet doorschemeren dat deze long-oor-verbinding het vermogen van een kikker zou kunnen versterken om de roep van een potentiële partner te lokaliseren door een extra input van geluid te leveren, maar die hypothese kwam niet uit toen Lee, die het onderzoek uitvoerde aan de universiteit van Minnesota, en zijn collega’s testten het. In plaats daarvan vonden ze iets nog ongewoons toen ze een laservibrometer, die trillingen van een afstand meet, richtten op kikkers die in het laboratorium met geluidsgolven werden gebombardeerd.
Toen de onderzoekers vrouwen een reeks geluiden speelden, gebeurde er iets vreemds tussen 1.400 en 2.200 hertz. Binnen dat bereik resoneerden de opgeblazen longen van de kikkers met extra trillingen en werd de beweging van het trommelvlies tot rust gebracht, gemiddeld met het equivalent van vier tot zes decibel.
“Dat is een verschil dat zou worden opgemerkt door een kikker”, zegt Lee. Op de een of andere manier neutraliseren de extra trillingen van de longen geluiden van dezelfde frequentie bij het trommelvlies, waardoor de gevoeligheid in dit bereik wordt verminderd.
Deze dip in gevoeligheid valt precies tussen de twee meest prominente frequenties van het gekwaak van een mannelijke groene boomkikker, wat suggereert dat opgeblazen longen geen invloed hebben op het vermogen van een vrouw om haar eigen soort te horen. Maar de dip valt wel samen met de dominante frequentie van vijf soorten die vaak in dezelfde vijvers worden aangetroffen, zoals brulkikkers en blaffende boomkikkers. Hoe precies de longen deze geluiden bij het trommelvlies dempen, blijft onduidelijk, maar het netto-effect is een aanzienlijke vermindering van omgevingsgeluid waardoor vrouwen zich kunnen concentreren op de oproepen die ertoe doen, zeggen de onderzoekers.
“Ik was bijna overweldigd door dit artikel”, zegt Mike Ryan, een evolutiebioloog aan de Universiteit van Texas in Austin. “Het laat zien dat de functie van het trommelvlies niet statisch is, maar dynamisch kan worden veranderd door de longen op een manier die de gevoeligheid vermindert voor frequenties die niet belangrijk zijn voor de kikker.”
Deze kikkers bevinden zich in erg luidruchtige omgevingen, zegt Ryan, en om door al die ruis te zoeken om relevante signalen te vinden, is veel rekenkracht van de hersenen vereist. “Deze longtruc ruimt de geluiden echt op” voordat ze zelfs de hersenen bereiken, zegt Ryan. “We denken niet dat de longen een rol spelen bij het horen, maar de manier waarop dit werkt, is gewoon heel erg gaaf.”
