Akustische Rhythmen und Beat Präzision: von Variation zwischen Arten über Ontogenie und Zeit

• Antragstellerin: Dr. Lara Sophie Burchardt
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528064681

Viele Arten, darunter auch der Mensch, kommunizieren akustisch mit Lauten. Während spektrale Merkmale akustischer Signale jahrzehntelang das Hauptaugenmerk der Forschung waren, erleben wir derzeit eine Revolution: Immer mehr Studien konzentrieren sich jetzt auf zeitliche Parameter oder Rhythmen. Sie befassen sich mit neuen und vielfältigen Fragen, die durch die Untersuchung von spektralen Parametern allein nicht beantwortet werden können. Das volle Potenzial akustischer Rhythmen, bei der Beantwortung von Fragen zur Artenidentität, Physiologie, Kognition, Ökologie und zum Verhalten von Tieren zu helfen, muss jedoch erst noch erkannt werden. Eine weitere unbeantwortete Frage ist die nach der Entstehung und adaptiven Funktion solcher Rhythmen. Diese Revolution erfordert die Entwicklung und gründliche Erprobung neuer Methoden und Parameter, die vielfältigen Fragen beantworten zu können. Mit dem hier beschriebenen Projekt verfolge ich zwei Ziele: Erstens werde ich einen neu entwickelten Parameter im Feld der Rhythmus Analysen, die "Beat Präzision", zu seiner vollen Stärke weiterentwickeln. Die Beat Präzision wurde von mir selbst entwickelt. Sie bietet Informationen über die zeitliche Struktur von Rhythmen in vorher unerreichter Detailliertheit. Dazu beschreibt sie, wie gut eine erwartete theoretische Zeitreihe oder ein erwarteter theoretischer Rhythmus mit einem beobachteten biologischen Signal, zum Beispiel einer Serie von Lautäußerungen übereinstimmt. Es wird also analysiert, wie genau Tiere in ihrer Lautproduktion einem bestimmten Rhythmus folgen, sei er simpel oder komplex. Zur Zeit ist die Berechnung nur für einfache, Metronomartige Rhythmen umgesetzt, in diesem Projekt werde ich die Berechnung für beliebige Rhythmen umsetzen. Des Weiteren sollen Grenzwerte bestimmt werden, die bei der Einschätzung von Beat Präzision helfen, also was ist präzise und was nicht? Zweitens werde ich diese Methode auf verschiedene Datensätze anwenden. Dabei werde ich mich der Frage nach der adaptiven Funktion akustischer Rhythmen nähern. Konkret werde ich die Beat Präzision von drei Arten testen: dem Kalifornischen Seelöwen, Zalophus californianus, dem großen Nilflughund, Rousettus aegyptiacus und der Grasammer, Passerculus sandwichensis. Dabei mache ich Gebrauch von großen Open Access Datensätzen, so wie von einer Kooperation mit Kollegen zur Aufnahme von Lauten des Kalifornischen Seelöwen. Die Datensätze lassen durch ihre Komposition Vergleiche auf unterschiedlichen Ebenen zu. Beat Präzision soll über verschiedene Verhaltenskontexten hinweg, im Laufe der Ontogenese sowie im Laufe von kultureller Evolution untersucht und verglichen werden. So sollen potenzielle evolutive Treiber und adaptive Funktionen für akustische Rhythmen und Beat Präzision in den akustischen Signalen von Tieren gefunden werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen