Das Prinzip ist einfach: Wenn wir in ein Kellergewölbe rufen, tönt es anders, als wenn wir auf einer Wiese stehen. Der Grund ist, dass die Schallwellen durch Stein- oder Betonwände stärker zurückgeworfen werden als durch Gräser und Blumen. Das Echo unserer Stimme liefert uns also Informationen über die Umgebung. Allerdings nur sehr grob.

Fledermäuse dagegen haben im Lauf der Evolution die Fähigkeit zur Echoortung perfektioniert. Sie erkennen nicht nur Hindernisse, sondern auch die genauen Positionen der Insekten, von denen sie sich ernähren. Um ein exaktes Hörbild ihrer Umgebung zu erstellen, stossen sie Laute im Ultraschallbereich aus, also Töne in einer Höhe, die Menschen nicht mehr wahrnehmen können. Diese haben sehr kurze Wellenlängen, was zum Erkennen kleiner Objekte Voraussetzung ist. Manche Arten können weit über hundert derartige Laute pro Sekunde von sich geben.

Delfine verfügen über ein spezielles Organ
Der Vorteil der Echoortung liegt für die nachtaktiven Fledermäuse auf der Hand: Sie funktioniert auch bei Dunkelheit. Und genau deshalb ist diese Fähigkeit auch in der Tiefe des Meeres von Vorteil. Was in der Nautik als Sonartechnik bekannt ist, hilft Zahnwalen – zum Beispiel Delfinen – bei der Futtersuche. Ein spezielles Organ in der Stirn, genannt Melone, hilft ihnen, ihre Klicklaute fokussiert abzugeben. Das Echo der Schallwellen nehmen sie mit dem Unterkiefer auf, von wo sie über weitere Knochen bis zum Innenohr weitergeleitet werden.

Zahnwale benutzen für die Echoortung analog zu den meisten Fledermäusen Ultraschall. Dagegen ist von einzelnen Vogelarten bekannt, dass sie Klickgeräusche im für uns hörbaren Bereich von sich geben. So nutzt der Fettschwalm, ein nachtaktiver Vogel in Südamerika, das Echo seiner Geräusche, um sich in den Höhlen zurechtzufinden, wo er brütet. Dasselbe gilt für einige Seglerarten. Allerdings deren Geräusche nicht geeignet, um Beute zu jagen, wie ein Team von Biologen aus Grossbritannien und Dänemark vor einigen Jahren in der Fachzeitschrift «Frontiers in Physiology» schrieb. Die Wellenlängen ihrer Klicks seien zu gross, um Insekten aufzuspüren aufzuspüren.

Je dichter das Stroh, desto höher die Ruffrequenz
Spitzmäuse machen ebenfalls Geräusche, die fürs menschliche Ohr wahrnehmbar sind. Diese werden aber eher als Zwitschern denn als Klicken beschrieben. Lange Zeit war unklar, ob sie der Kommunikation dienten oder der Orientierung. Im Jahr 2009 veröffentlichte ein Team von Wissenschaftern um einen deutschen Ornithologen aber Forschungsresultate, die darauf hindeuten, dass Spitzmäuse tatsächlich Echoortung anwenden. In den Experimenten hing die Ruffrequenz der Spitzmäuse nicht davon ab, ob Duftmarken auf die Präsenz von Artgenossen hindeutete, sondern nur von der Dichte des Strohsubstrats am Käfigboden. Die Forscher vermuten deshalb, dass das Echo den Spitzmäusen Informationen über die Beschaffenheit der unmittelbaren Umgebung liefert.

Nebst den hier bereits erwähnten Arten ist die Fähigkeit zur Echoortung nur bei sehr wenigen Tieren bekannt. In Studien werden Tenreks erwähnt, eine Säugetierfamilie aus Madagaskar, die äusserlich den Spitzmäusen ähnelt. Auch bei Ratten gibt es Hinweise. Ein Spezialfall ist der Homo sapiens: Es gibt einige blinde Menschen, die gelernt zu haben, aus dem Echo von Klickgeräuschen, die sie mit dem Mund machen, auf die Formen von Objekten in ihrer Umgebung zu schliessen. Am bekanntesten ist der Amerikaner Daniel Kish, der in Videos unter anderem demonstriert, wie er die Position von Lampenpfählen erkennt und auf dem Fahrrad um parkierte Autos kurvt.