Abigail Curtis, Postdoktorandin am American Museum of Natural History in New York, veranschaulicht, wie die Computertomographie unerwartete wissenschaftliche Einblicke in die Physiologie von Fledermäusen eröffnet. Mithilfe von Röntgentomographie werden digitale Rekonstruktionen von modernen und fossilen Fledermausproben erstellt. Diese Aufnahmen ermöglichen die Erforschung, wie Fledermausarten eine spezialisierte Anatomie zur Nahrungsaufnahme, Kommunikation und Orientierung entwickelt haben. Vor allem nutzen Forscher zerstörungsfreie Prüfmethoden, um digitale Fhlerscans weltweit auszutauschen und global zusammenzuarbeiten.

Die Evolution der Fledermaus untersuchen

Fledermäuse bilden tatsächlich die zweitgrößte Säugetierordnung. Nach den Nagetieren mit rund 2.000 Arten gibt es zwischen 1.300 und 1.500 Fledermausarten, die umso ungewöhnlicher erscheinen, je näher man sich mit ihnen befasst. Betrachtet man den Aufbau des Gesichts und der Knochen im Detail, zeigt sich, dass sich auch die Knochenstrukturen zwischen den Arten stark unterscheiden. Diese Strukturen bzw. Unterschiede stehen im Zusammenhang damit, wie sie ihren Schädel einsetzen.

Das ist mein neues Lieblingsbild. In der Biologie machen die „Coolen Kids“ heutzutage alle Weichgewebe-Röntgen-CT-Untersuchungen. Diese Fledermaus hier (Bild rechts) sieht aus, als wäre sie in eine Tüte Cheetos geraten, ist aber in Wirklichkeit ein Nektarfresser. Sie hat ihr Gesicht in die Pflanze gesteckt und dabei den ganzen Kopf mit Blütenstaub bedeckt. Mithilfe von CT-Scans lassen sich hochinteressante Details des Gewebes erkennen, darunter das Gehirn und insbesondere das Kleinhirn, das für Gleichgewicht und Bewegungswahrnehmung zuständig ist. Wir können Dichteunterschiede im Gehirn, Merkmale der Nasenhöhle, Weichgewebestrukturen und auch die den Schädel umgebenden Muskeln sichtbar machen.

Mit diesen Scans ist es möglich, die Weichgewebe zu isolieren und wieder exakt auf den Knochen zu projizieren. In diesem Bild (rechts) sehen Sie den Fledermaussädel mit den Kiefernschließmuskeln in Rot und Blau, während der Kieferöffner in Purpur dargestellt ist. So lässt sich nachvollziehen, wie die Muskelfasern ausgerichtet sind, wie sich ihre Ausrichtung verändert, wenn man eine Fledermaus mit geschlossenem versus geöffnetem Maul scannt, und wie sich dies im Vergleich zu anderen Säugetierarten verhält.

Auf dem letzten Bild (rechts) sehen wir eine fleischfressende Fledermausart, ein wieselartiges Tier, eine Spitzmaus und eine Nagetierart. Vielleicht etwas in der Art einer Bisamratte, nur etwas kleiner. Man kann also untersuchen, wie sich diese verschiedenen Muskelpartien in ihrem prozentualen Verhältnis zwischen den Arten unterscheiden. Bei pflanzenfressenden Tieren liegt der Schwerpunkt stärker auf diesem blauen Muskel. Im Gegensatz dazu weist dieses Exemplar (oben rechts in der Viereransicht), das sich von sehr hartem Obst ernährt und bei weit geöffnetem Maul eine enorme Beißkraft aufbringen muss, oben einen sehr großen roten Muskel auf. So lassen sich die evolutionären Muster der Kiefermuskulatur und deren Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme besser verstehen.