Phänomen TierlauteWarum Katzen auch mit Basstönen kommunizieren können
Das tiefe Schnurren einer Katze war jahrzehntelang ein ungeklärtes Phänomen. Nun konnten Forschende das Geheimnis lüften.
Wer eine Katze am Kopf, an den Wangen oder am Kinn krault, bekommt als Dank oft ein unverkennbares tiefes Brummen zu hören. Ihr Schnurren ist eine Art Liebeslied, das im Stillen gesungen wird und Geborgenheit vermittelt. Es schafft eine beruhigende Atmosphäre, vertreibt Stress und Sorgen, auch wenn sich die «Wohlfühl»-Melodie zum Teil wie ein knatternder Motor anhört.
Katzen sind Meister im Erzeugen von tiefen, niederfrequenten Tönen, die eigentlich nur bei Tieren mit viel grösseren Stimmbändern vorkommen, beispielsweise bei Elefanten oder Blauwalen. Doch wie gelingt es den relativ kleinen Stubentigern, diese unverkennbaren Geräusche überhaupt zu produzieren? Schliesslich gehören die meisten Hauskatzen nicht zu den Giganten der Tierwelt, sondern sind zierliche, im Durchschnitt etwa 4,5 Kilogramm schwere Geschöpfe.
Eine vor kurzem in der Fachzeitschrift «Current Biology» publizierte Studie könnte endlich eine Antwort liefern. Demnach besitzen Hauskatzen in den Stimmlippen eingebettete «Polster», die eine zusätzliche Schicht aus Bindegewebe bilden. Dies ermöglicht es ihnen, trotz ihrer geringen Statur auch Töne mit sehr niedrigen Frequenzen herzustellen, die vor allem von grossen Tieren bekannt sind. Von ihren katzenartigen Verwandten können Luchs und Gepard ebenfalls diese bizarren Schnurrgeräusche von sich geben, während Tiger und Löwe dagegen eher laut und kräftig brüllen.
Wenn Hauskatzen untereinander kommunizieren und sich ihrer Umwelt mitteilen wollen, dann meist durch das typische Miauen, Fauchen oder Kreischen. Die Stimmproduktion läuft dabei genau wie bei Menschen und vielen anderen Säugetieren ab und ist im Prinzip nichts Besonderes. Denn auch bei Katzen wird der Klang im Kehlkopf erzeugt, dem Verbindungsstück zwischen Rachen und Luftröhre.
Damit überhaupt etwas zu hören ist, bringt die ausströmende Atemluft die Stimmlippen in Schwingung und lässt sie zum Beispiel 125-mal pro Sekunde (125 Hz) gegeneinanderstossen und so einen Ton produzieren. Wenn man von oben in den Kehlkopf hineinschauen würde, sähen die Stimmlippen wie ein leicht geöffneter Vorhang aus, der sich mithilfe der Stimmbänder und der Kehlkopfmuskeln öffnet und schliesst. Je nachdem, in welcher Stellung die Stimmlippen genau gehalten werden, entstehen unterschiedliche Töne. Zusammen mit den Bewegungen von Zunge und Mund lassen sich dann ganz verschiedene Klänge, Geräusche und Lautstärken herausbringen und – bei Menschen – auch Vokale bilden.
Im Kindesalter seien die Stimmlippen von Buben und Mädchen noch gleich lang und könnten dann noch höher als bei Erwachsenen liegen.
«Welche Rolle die Länge der Stimmlippen dabei spielt, lässt sich gut beim Menschen hören», erklärt der Stimmforscher Christian Herbst von der Universität Wien. Im Kindesalter seien die Stimmlippen von Buben und Mädchen noch gleich lang und könnten dann noch höher als bei Erwachsenen liegen. Erst in der Pubertät wachse der Kehlkopf, wodurch die Stimmlippen länger und die Stimme tiefer werden würden – vor allem bei Buben komme es dann zu einem hörbaren Stimmbruch. Die Tonhöhe des Grundtons für die männliche Stimme sei durchschnittlich bei etwa 120 Hz und für die weibliche bei etwa 200 Hz.
Im Gegensatz zu Säugetieren können Singvögel sogar zwei Laute gleichzeitig erzeugen oder sehr schnell von einem zum anderen wechseln, weil ihr Lautbildungsorgan direkt an der Aufspaltung der Luftröhre liegt und sie auf Höhe der beiden Bronchien jeweils eigene Töne produzieren. Nach Angaben des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz bekommt der Goldschwingenpipra in Südamerika mit sogar 11’900 Hz den höchsten Vogelgesang hin und der Nacktkehl-Schirmvogel aus Mittelamerika mit 200 Hz den tiefsten Gesang. Zum Vergleich: Die Katze kann dagegen beim charakteristischen Schnurren rund zehnmal tiefere Töne fabrizieren.
Tiefe Kratzstimmen
Das sehr tiefe Schnurren der Katze gilt schon lange Zeit als etwas Aussergewöhnliches. Forschungen, die ein halbes Jahrhundert zurückreichen, deuteten darauf hin, dass Hauskatzen ihre Kehlkopfmuskeln etwa 30-mal pro Sekunde (30 Hz) aktiv zusammenziehen und entspannen, um zu schnurren. Doch wie der Wiener Wissenschaftler Christian Herbst jetzt zusammen mit einem internationalen Team unter Schweizer Beteiligung in einem kontrollierten Laborexperiment feststellte, muss dies nicht unbedingt sein. Denn ein initialer neuronaler Input reicht bereits aus, um die Stimmbänder selbsterhaltend zum Vibrieren zu bringen. «Einmal in Gang gebracht, schwingen die Stimmbänder ähnlich wie auch beim Miauen einfach weiter», erklärt Herbst.
Doch wie kommt es zu dem tiefen Bass? Vermutlich erhöhen die polsterartigen Ansammlungen in den Stimmbändern der Katze die biomechanischen Eigenschaften des Gewebes, sodass dadurch langsameres Schwingen und trotz der relativ geringen Grösse der Tiere extrem niederfrequente Töne entstehen können. Auch der Mensch kann mit etwas Übung eine solche tiefe Stimme etwa beim Sprechen erlangen. Zum Beispiel beim sogenannten Vocal Fry, im Deutschen als Strohbass oder Schnarrstimme bezeichnet, der am Ende von Wörtern hinzugefügt wird und etwa von Frauen in amerikanischen TV-Serien bekannt ist oder auch in manchen Gesangsstilen der Popmusik als Effekt verwendet wird.
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