Große Klappe, fein gesteuert

Nahrungsaufnahme als komplexe Angelegenheit: Blauwale und andere Furchenwale haben in ihren Riesenmäulern ein erst jetzt entdecktes Sinnesorgan

Washington/Wien - Irgendwo im Nordatlantik: Ein hungriger Finnwal hat einen Schwarm Krill entdeckt. Essenszeit. Das mehr als 20 Meter lange Tier rast mit kräftigen Flukenschlägen auf die Kleinkrebse zu und öffnet schlagartig sein riesiges Maul. Wie ein Fallschirm bläht sich der Kehlsack des Wals auf, sein Körper kommt abrupt zum stehen. Das Maul schließt sich wieder, das Wasser wird heraus gedrückt, und etwa zehn Kilo Krill bleiben hinter den Barten zurück. Ein guter Happen.

Die Fresstaktik von Furchenwalen der Familie Balaenopteridae, zu der neben Finnwalen auch die Blauwale, die größten Tiere der Welt, gehören, ist überaus effizient. In wenigen Stunden können die Giganten so ihren Energiebedarf für einen Tag abdecken. Die Prozedur mag indes einfach erscheinen, sie ist es aber nicht.

Bis zu 80 Kubikmeter Meerwasser nimmt ein Finnwal für einen Schluck ins Maul, manchmal mehr als sein eigenes Volumen. Diese Wassermassen üben infolge der Schwimmgeschwindigkeit einen gewaltigen Druck aus, und dieser muss von Knochen, Sehnen und Muskeln aufgefangen werden. "Die Mechanik dahinter ist sehr beeindruckend", sagt der Zoologe Nicholas Pyenson von der Smithsonian Institution in Washington D.C. im Gespräch mit dem STANDARD.

Exakt dosierter Gegendruck

"Die Anatomie der Furchenwale weist im Unterkieferbereich mehrere spezielle Strukturen auf, die eine Anpassung an ihre Futtermethode sind", sagt Pyenson. Der gefurchte Kehlsack könne sich zum Beispiel wie ein Akkordeon ausdehnen, und die beiden Unterkieferhälften sind nicht starr miteinander verbunden, sondern durch eine fasrige Brücke. Doch das allein reicht nicht aus: Die Wale müssen mit ihrem Maul aktiv Gegendruck erzeugen, und zwar exakt dosiert, wie Pyenson betont. Sonst würde das Öffnen der Kiefer "katastrophale Schäden" verursachen.

Wie die Meeressäuger es schaffen, ihre Maulbewegungen derart präzise zu steuern, hat Pyenson jetzt in Zusammenarbeit mit nordamerikanischen Kollegen entdeckt. Die Forscher reisten nach Island und untersuchten dort in einer Walfangstation die Kiefer frisch getöteter Finn- und Minkwalen. "Man bekommt sonst kaum frisches Probenmaterial", sagt der Zoologe. Bei angespülten Tieren seien Muskeln und Nervengewebe meist schon zu sehr verwest für detaillierte anatomische Studien.

Ballon-ähnliches Organ

Beim Sezieren stießen die Experten zu ihrer großen Überraschung in der Kieferspitze auf ein ballon-ähnliches Organ, das reichlich mit Nerven versorgt ist und Sinnespapillen enthält, die eindeutig wie Mechanorezeptoren gebaut sind. Die Strukturen sind quasi analog zum Gleichgewichtsorgan im menschlichen Innenohr, so Pyenson, der mit seinen Kollegen im Fachblatt Nature (Bd. 485, S. 498) über die Entdeckung berichtet.

Da das grapefruitgroße Organ eine zentrale Position im Kiefer einnimmt und zudem über eine Knorpelspange mit dem Kehlsack in Verbindung steht, gehen Pyenson und Kollegen davon aus, dass es dem Walhirn Informationen über die beim Wasser-Sieben wirksamen Kräfte liefert und dadurch die Dosierung des Gegendrucks und die Koordination der Bewegungsabläufe ermöglicht.

Die Entstehung des Organs muss ein entscheidender Schritt in der Evolution der Wale gewesen sein. Mit seiner Hilfe können sie das Maul erst so richtig voll nehmen. Und weiter wachsen. (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 25.05.2012)