Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Sensorische und kognitive Ökologie

Betreuer: Prof. Dr. Guido Dehnhardt



M.Sc. Tim Hüttner
(e-mail: tim.huettner55@gmail.com )

Experimental evidence for electroreception in the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus)

Passive Elektrorezeption ist die Fähigkeit zur Wahrnehmung elektrischer Felder im Wasser. Sie ist vor allem bei Fischen weit verbreitet und dient in erster Linie dem Aufspüren von Beute. Bei Säugetieren konnten diese Fähigkeit bisher nur beim den Kloakentieren (Schnabeltier und Schnabeligel) und beim Sotalia-Delfin (Sotalia guianensis) nachgewiesen werden. In der vorliegenden Dissertation wurde untersucht, ob auch Große Tümmler (Tursiops truncatus) über diese Sinnesleistung verfügen. In einem Verhaltensversuch haben vier Delfine gelernt, zuverlässig auf schwache elektrische Felder zu reagieren. Die Ergebnisse zeigen damit eindeutig, dass auch Große Tümmler über die Fähigkeit der passiven Elektrorezeption verfügen. Für zwei Tiere konnte eine Wahrnehmungsschwelle für Gleichstrom-, sowie niederfrequente Wechselstromfelder bestimmt werden. Die Sensitivität für Gleichstromfelder liegt im selben Größenbereich wie die des Sotalia-Delfins und die Empfindlichkeit für Wechselstromfelder nimmt mit zunehmender Frequenz ab. Insgesamt reicht die Empfindlichkeit damit aus, um die von Fischen erzeugten elektrischen Felder wahrzunehmen. Es ist anzunehmen, dass Delfine die Elektrorezeption als zusätzliche Sinneswahrnehmung bei der Nahrungssuche nutzen, um das Aufspüren und Fangen von Beute zu erleichtern, etwa wenn sie gezielt im Schlamm nach Beute graben.

Passive electroreception is the ability to perceive electric fields in water. It is widespread across many different fish species and is primarily used to detect prey. In mammals, this sensory ability has only been demonstrated in the monotremes (platypus and echidna) and in the Guiana dolphin (Sotalia guianensis). In this dissertation, it was investigated whether the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) also possesses this sensory ability. In a complex behavioral experiment, four dolphins learned to respond reliably to weak electric fields in water. These results clearly demonstrate passive electroreception in the bottlenose dolphin. For two of the animals, a detection threshold for direct current as well as low-frequency alternating current electric fields was determined. The sensitivity to DC fields is in the same order of magnitude as in the Guiana dolphin and the sensitivity to AC fields decreases with increasing frequency. Overall, the sensitivity is sufficient to perceive the electric fields generated by fish, and it is likely that dolphins use electroreception as a supplementary sensory modality during foraging to facilitate prey location and capture, such as when they specifically dig for prey in the sediment.