Skip to main content
  • Fisheries, Pollution And Algology
  • Published:

Field studies of hearing in teleost fish

Freilandversuche über das Hörvermögen bei Teleostiern

Kurzfassung

Versuche über das Hörvermögen verschiedener mariner Fische — des Schellfischs(Melanogrammus aeglefinus), des Pollacks(Pollachius pollachius), des Kabeljaus(Gadus morhua) und des Lengs(Molva molva) — wurden im Biotop, und zwar in 20 m Tiefe bei Loch Torridon (Schottland) durchgeführt. Die Reaktionen der Fische wurden mit Hilfe einer besonderen Dressurtechnik getestet, wobei dem Tonreiz ein leichter elektrischer Schock folgte; wurde das akustische Signal wahrgenommen, traten Veränderungen im Elektrokardiogramm der Fische auf. Alle 4 Arten wiesen ein ähnliches Hörvermögen auf. Im Niederfrequenzbereich von etwa 60–300 Hz wurde die höchste Empfindlichkeit registriert. Bei höheren Frequenzen stellte sich eine Verminderung der Empfindlichkeit ein; nurMolva molva konnte zuverlässig auf einen Ton von 550 Hz abgerichtet werden. Im Bereich niederer Frequenzen waren alle Fische äußerst empfindlich; es ergaben sich Hinweise, daß die Hörschwellen vom Eigenrauschen des Meeres maskiert wurden. Dies wurde durch Versuche bestätigt, bei denen die Intensität des Eigenrauschens vergrößert wurde, die Mithörschwellen aber in konstantem Abstand zum Störpegel blieben. Ferner wurde festgestellt, daß die Verdeckung reiner Töne wesentlich vermindert wurde, wenn Ton und Störpegel aus verschiedenen Richtungen (im rechten Winkel zueinander) abgestrahlt wurden. Daraus ist zu schließen, daß die Fähigkeit, die Richtung der Schallquellen zu unterscheiden, gut entwickelt sein dürfte.

Summary

1. Field measurements of hearing in haddock,Melanogrammus aeglefinus, pollack,Pollachius pollachius and ling,Molva molva, show that they are sensitive to sounds in the frequency range from 30 to 500 Hz, with greatest sensitivity from 100 to 300 Hz.

2. At the most sensitive frequencies the thresholds varied between — 15 to — 25 dB relative to a sound pressure of 1µbar.

3. In all three species, the thresholds at some frequencies were affected by the level of ambient sea noise. A direct correlation between the thresholds and the spectrum level of sea noise was obtained in haddock and pollack.

4. The masking effect of sea noise was confirmed in some experiments on cod,Gadus morbua and haddock, where the background noise level was raised artificially. It was found that the masking of a tone signal was reduced by about 8 dB when the tone and noise were from different directions (85° apart), suggesting that directional discrimination may be well developed in these fish.

Literature cited

  • Bergeijk, W. A. van, 1964. Directional and nondirectional hearing in fish. In: Marine bioacoustics. Ed. byW. N. Tavolga, Pergamon Press, Oxford,1, 281–299.

    Google Scholar 

  • Brawn, V. M., 1961. Sound production by the cod (Gadus callarias L.). Behaviour18, 239–255.

    Google Scholar 

  • Buerkle, U., 1967. An audiogram of the Atlantic cod,Gadus morhua L. J. Fish. Res. Bd Can.24, 2309–2319.

    Google Scholar 

  • —— 1968. Relation of pure tone thresholds to background noise level in the Atlantic cod(Gadus morhua). J. Fish. Res. Bd Can.25, 1155–1160.

    Google Scholar 

  • Chapman, C. J. &Hawkins, A. D., 1969. The importance of sound in fish behaviour in relation to capture by trawls. Fish. Rep. F.A.O.62 (3), 717–729.

    Google Scholar 

  • —— 1970a. Field studies of hearing in cod. Proc. Challenger Soc.4, 59–60.

    Google Scholar 

  • —— 1970b. Further studies on hearing in teleost fish. Proc. Challenger Soc.4, 90–91.

    Google Scholar 

  • -- 1973. A field study of hearing in the cod,Gadus morhua L. (In preparation).

  • Dixon, W. J., 1965. The up and down method for small samples. J. Am. statist. Ass.60, 967–978.

    Google Scholar 

  • Durlach, N. I., 1963. Equalization and cancellation theory of binaural masking-level differences. J. acoust. Soc. Am.35, 1206–1218.

    Google Scholar 

  • Enger, P. S. &Andersen, R., 1967. An electrophysiological field study of hearing in fish. Comp. Biochem. Physiol.22, 517–525.

    Google Scholar 

  • Fish, J. F. &Offutt, G. C., 1972. Hearing thresholds from toadfish,Opsanus tau, measured in the laboratory and field. J. acoust. Soc. Am.51, 1318–1321.

    Google Scholar 

  • Griffin, D. R., 1950. Underwater sounds and the orientation of marine animals, a preliminary survey. Tech. Rep. (ONR and Cornell Univ.)3.

  • Harris, G. G., 1964. Considerations on the physics of sound production by fishes. In: Marine bioacoustics. Ed. byW. N. Tavolga, Pergamon Press, Oxford1, 233–247.

    Google Scholar 

  • —— &Bergeijk, W. A. van, 1962. Evidence that the lateral-line organ responds to near field displacements of sound sources in water. J. acoust. Soc. Am.34, 1831–1841.

    Google Scholar 

  • Hawkins, A. D. &Chapman, C. J., 1966. Underwater sounds of the haddock,Melanogrammus aeglefinus. J. mar. biol. Ass. U.K.46, 241–247.

    Google Scholar 

  • —— —— &Symonds, D. J., 1967. Spawning of haddock in captivity. Nature, Lond.215, 923–925.

    Google Scholar 

  • Hawkins, J. E. &Stevens, S. S., 1950. The masking of pure tones and of speech by white noise. J. acoust. Soc. Am.22, 6–13.

    Google Scholar 

  • Hirsh, I. J., 1948. Binaural summation and interaural inhibition as a function of the level of masking noise. Am. J. Psychol.61, 205–213.

    Google Scholar 

  • Jacobs, D. W. &Tavolga, W. N., 1967. Acoustic intensity limens in the goldfish. Anim. Behav.15, 324–335.

    Google Scholar 

  • Jeffress, L. A., Blodgett, H. C., Sandel, T. T. &Wood, C. L., 1956. Masking of tonal signals. J. acoust. Soc. Am.28, 416–426.

    Google Scholar 

  • Kupier, J. W., 1956. The microphonic effect of the lateral-line organ. Biophys. Group, Natuurkundig Lab., Groningen, 159 pp.

    Google Scholar 

  • Myberg, A. A., Banner, A. &Richard, J. D., 1969. Shark attraction using a video-acoustic system. Mar. Biol.2, 264–276.

    Google Scholar 

  • Nelson, D. R., 1967. Hearing thresholds, frequency discrimination and acoustic orientation in the lemon shark,Negaprion brevirostris (Poey). Bull. mar. Sci.17, 741–768.

    Google Scholar 

  • —— &Johnson, R. H., 1972. Acoustic attraction of Pacific reef sharks: Effect of pulse intermittency and variability. Comp. Biochem. Physiol. (A)42, 85–95.

    Google Scholar 

  • Olsen, K., 1969. A comparison of acoustic threshold in cod with recordings of ship noise. Fish. Rep. F.A.O.62 (2), 431–438.

    Google Scholar 

  • Parvulescu, A., 1964. Problems of propagation and processing. In: Marine bioacoustics, Ed. byW. N. Tavolga. Pergamon Press, Oxford1, 87–100.

    Google Scholar 

  • —— 1967. The acoustics of small tanks. In: Marine bioacoustics. Ed. byW. N. Tavolga. Pergamon Press, Oxford2, 7–8.

    Google Scholar 

  • Poggendorf, D., 1952. Die absoluten Hörschwellen des Zwergwelses(Ameiurus nebulosus) und Beiträge zur Physik des Weberschen Apparatus der Ostariophysen. Z. vergl. Physiol.34, 222–257.

    Google Scholar 

  • Tavolga, W. N., 1965. Review of marine bio-acoustics. Tech. Rep. (U.S. Naval Training Device Center). NAVTRADEVCEN 1212-1, 100 pp.

  • —— 1972. Sound production and detection. In: Fish physiology. Ed. byW. S. Hoar &D. J. Randall. Acad. Press, New York5, 135–205.

    Google Scholar 

  • —— &Wodinsky, J., 1963. Auditory capacities in fishes. Pure tone thresholds in nine species of marine teleosts. Bull. Am. Mus. nat. Hist.126, 179–239.

    Google Scholar 

  • Wersäll, J., Flock, Å. &Lundquist, P. G., 1966. Structural basis of directional sensitivity in cochlear and vestibular sensory receptors. Cold Spring Harb. Symp. quant. Biol.30, 115–132.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Chapman, C.J. Field studies of hearing in teleost fish. Helgolander Wiss. Meeresunters 24, 371–390 (1973). https://doi.org/10.1007/BF01609527

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01609527

Keywords