Fossilien aus China enthüllen das Klangbild der Jurazeit und ermöglichen es Wissenschaftlern, die Gesänge antiker Verwandter von Laubheuschrecken zu rekonstruieren. Die Forschung, geleitet von Jun-Jie Gu, zeigt, dass diese Insekten durch Flügelvibrationen kommunizierten und unterschiedliche Balzrufe erzeugten.
Die Überreste dieser antiken Insekten wurden in der Region Daohugou im ländlichen China entdeckt, einer Landschaft, die während der Jurazeit, vor 200 bis 145 Millionen Jahren, durch heiße, feuchte Wälder, riesige Farne und alte Nadelbäume gekennzeichnet war. Die Fossilien gehören zu den Ensiferanen, der Gruppe, die Laubheuschrecken, Grillen und Grigs umfasst. Die Forscher analysierten die Flügelstrukturen, um zu verstehen, wie diese Insekten Geräusche erzeugten.
Laut dem Biophysiker Fernando Montealegre-Zapata von der University of Lincoln in England funktionieren die Flügel wie „die Geige der Natur“. Ein Flügel weist mikroskopische Zähne auf, und ein Schaber am gegenüberliegenden Flügel schlägt während des Schließens des Flügels gegen diese Zähne und erzeugt Vibrationen, die vom Flügel selbst verstärkt werden. Dieser Prozess erzeugt eine „Silbe“, die grundlegende Einheit des Klangs. Durch die Simulation der Flügelakustik für 20 Fossilien, die neun ausgestorbene Arten repräsentieren – unter Berücksichtigung des Zahnabstands, der Flügelgröße und der Vibrationsfläche – rekonstruierte das Team die Rufe der Insekten.
Zur Validierung ihrer Methodik reproduzierten die Forscher die Rufe moderner Laubheuschrecken, Grillen und Grigs mithilfe von Fotos ihrer Flügel und bestätigten, dass die für die Bestimmung des Klangs erforderlichen Messungen aus 2D-Flügelbildern gewonnen werden können. Das Tempo dieser Silben ist noch unklar, daher verwendete das Team ein Machine-Learning-Modell, das mit Daten von lebenden Ensiferanen trainiert wurde und Körperform, Größe und Temperatur mit Rufmustern in Beziehung setzt. Unter Anwendung der Temperatur des jurazeitlichen Regenwaldes simulierten sie den uralten Insektenchor.
Roy Plotnick, ein Paläobiologe an der University of Illinois Chicago, der nicht an der Studie beteiligt war, beschrieb die Arbeit als „sehr spannend“ und wies auf die Fähigkeit des Teams hin, zu zeigen, dass jede Art einen einzigartigen Klang besaß, der möglicherweise zur Partnererkennung verwendet wurde. Scans der Ohren der Insekten, die sich an ihren Vorderbeinen befinden, unterstützen die Idee, dass sie in der Lage waren, diese Geräusche zu hören.
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