Paleo-akoestiek Op basis van gefossiliseerde krekels en sabelsprinkhanen hebben biologen gereconstrueerd hoe hun tsjirpen, zingen en piepen 165 miljoen jaar geleden heeft geklonken.
Gefossiliseerde vleugels die voor deze studie zijn onderzocht.
Een rijk en gevarieerd koor van krekels en sprinkhanen heeft er geklonken 165 miljoen jaar geleden, in de bossen van toen. Nog bossen zonder loofbomen maar wel vol palmvarens, coniferen en ginkgo’s, waarin insecten, dinosaurussen, reptielen en ook al primitieve zoogdieren hun weg zochten.
Op basis van analyses van de klankorganen op de vleugels van in totaal negen uitgestorven krekels en sabelsprinkhanen uit die tijd concludeert een team van biologen dat er toen al veel variatie bestond. Het onderzoeksteam, onder leiding Jun-Jie Gu (Capital University, Beijing) en Fernando Montealegre-Zapata (Universiteit van Lincoln), had al gezorgd voor wetenschappelijk correcte insectengeluiden in Steven Spielbergs recente dinosaurusdocumentaire serie op Netflix. En hun uitvoerige onderbouwing én nieuwe ‘soundscape’ van 165 miljoen jaar geleden is eind augustus verschenen in de PNAS.
De ene soort produceerde één toon, een ander juist een paar verschillende. En de sabelsprinkhaan Sigmaboilus peregrinus blijkt zelfs ultrasone geluiden te produceren, boven de 20.000 Hz. Tot nu werd aangenomen dat insecten pas zo hoog gingen ‘zingen’ bij de verschijning van vleermuizen, 55 miljoen jaar geleden, om de echolocatie van deze jagers te verstoren.
Lang vervlogen geluiden van krekels en sabelsprinkhanen zijn relatief gemakkelijk te reconstrueren, omdat hun tjirpen, zingen en piepen wordt veroorzaakt door geluidsorganen van de mannetjes die vrij goed fossiliseren. Een uitsteeksel op de ene voorvleugel strijkt tijdens het vliegen over een rijtje tanden op de andere. Hoe sneller de vleugelslag hoe hoger het geluid, en de aard van de tandenreeks bepaalt de variatie in het geluid. Een groot deel van het onderzoek draait dan ook om diepgravende analyses van fossiele vleugels en hun meest waarschijnlijke slagfrequentie. Gelukkig zijn er ook nog een paar nu levende ‘oer-krekelsoorten’ om mee te vergelijken. Het team bouwt ook voort op zijn eigen eerdere (en beperktere) reconstructies van oeroude insectengeluiden. Het nieuwe in dit onderzoek is de grote variatie en de verrassende hoogte van de lokroepen waarmee de mannetjes toen al vrouwtjes probeerden te lokken.
Vijf van de negen fossiele soorten produceerden 165 miljoen jaar geleden één toon om aandacht van soortgenoten te trekken, ongetwijfeld omdat een enkelvoudige toon akoestisch heel moeilijk te lokaliseren is door op insecten jagende dinosaurussen of zoogdieren. De hoogte van die toon is relatief laag, tussen de 5 à 7 kHz. Voor het menselijk oor klinken die als hoge fluitjes of als elektronische piepjes. En de ultrasone roeper Sigmaboilus piept dus boven de 20 kHz.
Het kan ook veel complexer: bijvoorbeeld de krekel Allaboilus gigantus (met een vleugellengte van 3 à 4 cm) heeft twéé verschillende toonvormende tandenreeksen, een ervan met onregelmatig geplaatste tanden, met meerdere tonen en ritmes als gevolg. Van de krekels en sprinkhanen met complexere geluiden komen er drie boven de 10 kHz.
Tot nu toe werd aangenomen dat insecten pas zulke hoge geluiden gingen maken met de komst van vleermuizen als topinsectenjagers, circa 55 miljoen geleden. De hoge tonen verstoren de vleermuissonar, maar misschien wel belangrijker is dat hoe hoger de toon hoe minder ver hij draagt. Die geringe reikwijdte is een nadeel om insectenvrouwtjes van ver te roepen, maar des te veiliger als er vleermuizen in de buurt zijn. Wie er dan wel al 165 miljoen jaar geleden op de vliegende insecten joeg is overigens niet duidelijk, wél dat hij een goed gehoor moet hebben gehad.
Welke andere geluiden ook in die bossen van langgeleden moeten hebben geklonken is minder duidelijk. Hoe piepten toen de vroege voorouders van de zoogdieren? Hun stembanden fossiliseren niet, evenmin als de luchtzak van kwakende kikkers of de zangspieren en ‑vliesjes (syrinx) van zingende vogels. Op een enkele uitzondering na. Uit het fossiel van een watervogel van ongeveer 68 miljoen jaar geleden kon worden achterhaald dat hij een gans- of eendachtig gehonk moet hebben voortgebracht. En de twee ton zware pinacosaurus bleek 80 miljoen jaar geleden te communiceren met diepe bromgeluiden.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin