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Hängt das Hörvermögen der Dornwelse (Familie Doradidae) von der Morphologie der Schwimmblase ab?

Angelika Zebedin

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Friedrich Ladich

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DOI

10.25365/thesis.20608

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-30393.65273.954553-0

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Dornwelse weisen eine beeindruckende Variation ihrer Schwimmblasen-Morphologie auf: einfache apfelförmige bis herzförmige Schwimmblasen, mit einfachen glatten Wänden oder mit verzweigten Anhängen. Die Schwimmblase spielt bei Otophysen eine wichtige Rolle, da sie ihr Hörvermögen verbessert, besonders im höheren Frequenzbereich. Änderungen des Schalldrucks werden über die Weberschen Knöchelchen von der Schwimmblase ans Innenohr übertragen. Um eine Beziehung zwischen Form und Funktion heraus zu finden, wurde die Schwimmblasen-Morphologie und das Hörvermögen von sechs Dornwelsarten untersucht. Die Länge, Höhe und Breite der Schwimmblasen wurde gemessen um eine standardisierte Schwimmblasenlänge (sSBL) zu ermitteln. Die relative Schwimmblasenlänge (rSBL) wurde aus dem Quotient von sSBL und der Totallänge des Fisches errechnet. Das Hörvermögen wurde mittels der Ableitung von akustisch evozierten Potentialen (AEP) gemessen. Die AEP- Methode ist nicht invasiv, und leitet Potentiale ab, die in der Hörbahn von Tieren entstehen. Zwei Dornwelsarten hatten eine apfelförmige Schwimmblase und ein Art eine verkürzte herzförmige mit einfachen Anhängen am terminalen Rand. Die restlichen drei Arten hatten eine herzförmige Schwimmblase, zwei davon hatten zahlreiche, verzweigte Anhänge rund um die Schwimmblase. Die rSBL war signifikant unterschiedlich zwischen den meisten Arten. Alle Fische waren in der Lage Töne im Frequenzbereich von 70 Hz bis 6 kHz wahrzunehmen. Die niedrigste Hörschwelle wurde zwischen 0.5 und 1 kHz (60 dB re 1 µPa) gefunden. Die Hörkurven waren U-förmig mit Ausnahme von Hemidoras sp., wo sie gegen die höheren Frequenzen hin abfiel. Die mittlere Hörempfindlichkeit war bei den Dornwelsarten mit kleiner Schwimmblase etwas höher (maximal 8.5 dB) als bei von Arten mit großer Schwimmblase. Bei vier von zehn Frequenzen konnte ein positiver Zusammenhang zwischen rSBL und Hörschwelle nachgewiesen werden. Das aktuelle Ergebnis zeigt einen Zusammenhang zwischen der Schwimmblasenform und ihrer Funktion. Relativ kleinere Schwimmblasen führen zu relativ einem relativ besseren Hörenvermögen. Die steht im Gegensatz zu einer früheren Studie, im Rahmen welcher gezeigt wurde, dass Welsarten mit großer, unpaarer Schwimmblase ein besseres Hörvermögen besitzen als Welse mit kleiner, verkapselter Schwimmblase.

Abstract

(Englisch)

Background: Thorny catfishes (Doradidae) exhibit impressive variations in swimbladder morphology: simple apple-shaped to cordiform, with simple straight walls, or with branched diverticulae. The swimbladder plays an important role in otophysans because it enhances their hearing sensitivity especially at higher frequencies. Sound pressure changes are transmitted to the inner ear by the Weberian ossicles, a bony connection from the swimbladder to the inner ear. Methodology/Principal Findings: To investigate a form-function-relationship the swimbladder morphologies and hearing abilities were determined in six species. The morphology of the swimbladder was quantified by measuring the length, width and height and calculating a standardized swimbladder length (sSBL), which was then used to calculate the relative swimbladder length (rSBL). Hearing was measured using the auditory evoked potential (AEP) recording technique. Two thorny catfish species had simple apple-shaped and one a heart-shaped swimbladder with small, simple formed diverticula on the terminal margin. Three additional species possessed cordiform bladders. Two of these species had a secondary bladder and two many long branched diverticula. The rSBL differed significantly between most of the species. All species were able to detect frequencies between 70 Hz and 6 kHz with lowest thresholds found between 0.5 and 1 kHz (60 dB re 1 µPa). Hearing curves were U-shaped except in Hemidoras sp. in which it was ramp-like. Mean hearing thresholds of species possessing smaller rSBLs were slightly higher (maximum 8.5 dB) than of species having larger rSBLs. A positive correlation between the rSBL and hearing threshold was found at four out of twelve frequencies. Conclusions/Significance: The current findings reveal a relationship between swimbladder form and its function. Relatively smaller swimbladders resulted in relatively better hearing. This is in contrast to a prior study on catfishes in which species with large unpaired swim-bladders possessed higher sensitivity at higher frequencies than species having small paired and encapsulated bladders.

Autor*innen

Angelika Zebedin

Haupttitel (Englisch)

Hängt das Hörvermögen der Dornwelse (Familie Doradidae) von der Morphologie der Schwimmblase ab?

Paralleltitel (Englisch)

Does the hearing sensitivity of thorny catfishes (family Doradidae) depend on swimbladder morphology?

Publikationsjahr

2012

Umfangsangabe

34 S. : Ill., graf. Darst.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Friedrich Ladich

Klassifikation

42 Biologie > 42.60 Zoologie: Allgemeines

AC Nummer

AC10498989

Utheses ID

18436

Studienkennzahl

UA | 439 | | |

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