Gefiederte Pfadfinder
Vom „Awake!“-Korrespondenten in Großbritannien
WAS hatten Christoph Kolumbus, die Wikinger, die polynesischen Seefahrer und Noah gemeinsam? Sie wußten, daß in eine bestimmte Richtung über das Wasser fliegende Landvögel erkennen lassen, daß Land in der Nähe ist.
Kolumbus änderte auf seiner ersten Entdeckungsfahrt den Kurs, indem er ihn um einige Striche nach Südwesten umlegte, weil Schwärme von Landvögeln an jenem Abend in diese Richtung flogen. Ein paar Tage darauf entdeckte er die Bahamainseln.
Unter den Vögeln gibt es virtuose Navigationskünstler. Als Beispiel ihrer bewunderungswürdigen Leistungen sei der neuseeländische Glanzkuckuck erwähnt. Dieser wird von „Pflegeeltern“, die nicht zu den Zugvögeln zählen, großgezogen, während seine Eltern ins Winterquartier fliegen. Doch die Jungen beweisen großes Navigationstalent, denn sie folgen ihnen ohne Führer später nach, wobei sie rund 4 000 Kilometer nordwärts über den Ozean hinweg zu den Salomoninseln fliegen. Die Großen Sturmtaucher gelangen bei ihren Winterreisen bis zu den Shetlandinseln nördlich von Schottland. Um zu brüten, kehren aber Millionen von ihnen auf die Inselgruppe von Tristan da Cunha im Südatlantik zurück. Selbst die flugunfähigen Pinguine besitzen dieses Heimfindungsvermögen. Adeliepinguine wurden 3 000 Kilometer von ihrer Nistkolonie an der öden Küste der Antarktis entfernt freigelassen und trafen dann zur Brutzeit wieder dort ein.
Diese Wanderungen sind alle gut dokumentiert. Unzählige Vögel wurden beringt, und aufgrund der Gravur — Seriennummer und Adresse der Beringungszentrale — sind Rückmeldungen mit der Angabe, wo der Vogel gefunden wurde, erfolgt. Obwohl die Zahl der Rückmeldungen gering ist, ermöglicht diese Methode es den Wissenschaftlern dennoch, die Fluglinie vieler Zugvögel zu ermitteln.
In den vergangenen Jahren sind die Routen auch mit Hilfe von Radarbeobachtungen ermittelt worden. Außerdem hat man Vögel mit winzigen Funkgebern ausgestattet, damit man die Flugroute verfolgen kann. Am meisten aber hat der Mensch durch Laboratoriumsversuche kennengelernt. Bevor wir uns mit einigen davon näher befassen, mag es lehrreich sein, sich zu fragen, was der menschliche Navigator benötigt, um sein Ziel zu erreichen.
Angenommen, eine Familie macht einen Ausflug. Sie stellt das Auto ab und wandert in den Wald, um Picknick zu machen. Am Abend auf dem Heimweg verirrt sie sich und beginnt im Kreis zu gehen. Was ist notwendig, um zum Auto zu finden? Zweierlei: eine Landkarte und ein Kompaß oder etwas Ähnliches als Wegweiser. Aus der Karte muß ersichtlich sein, wo das Auto steht und wo sich die Familie gegenwärtig befindet. Beides hilft ihr im Augenblick aber nicht, wenn sie sich nicht zu orientieren vermag. Sie benötigt einen Kompaß oder etwas Ähnliches, um in die rechte Richtung gehen zu können.
Wenn wir eine Stadt gut kennen, benötigen wir weder Stadtplan noch Kompaß, weil wir eine Art Stadtplanvorstellung haben. Haben die Vögel auch eine Landkartenvorstellung? Wie gelingt ihnen die Kompaßpeilung?
Wie navigieren die Vögel?
Nach vielem Forschen ist nun erwiesen, daß es Vögel gibt, die, wenn man sie in einer Gegend, die ihnen völlig fremd ist, freiläßt, direkt, ohne Zögern zurückfliegen. Das schließt die Möglichkeit aus, daß sie den Weg finden, indem sie zuerst ein paar Runden drehen und nach vertrauten Landmarken Ausschau halten. Diese Vögel können wirklich navigieren. Das umfaßt mehr, als im Herbst auf einer normalen Flugroute südwärts und im Frühjahr nordwärts zu fliegen. Wieso sie wissen, wohin sie fliegen müssen, ist zum größten Teil ein Geheimnis. Mit anderen Worten: Es ist unbekannt, über was für eine „Landkarte“ die Vögel verfügen. Heute kennen wir allerdings mehrere Systeme, die die Vögel anwenden können, um sich zu orientieren und die Richtung einhalten zu können.
Nun kehren wir zu unserer Familie zurück. Angenommen, der Vater hat in seiner Tasche eine Landkarte und sucht darauf den Ort, an dem sie sich befinden. Er weiß, wo das Auto steht, und erkennt, daß sie in südöstlicher Richtung gehen müssen, um zum Auto zu gelangen. Aber woher weiß er, welches die südöstliche Richtung ist? Bei schönem Wetter kann er die Richtung mit Hilfe einer Uhr und der Sonne ausmachen. Wie? Indem er den Stundenzeiger der Uhr nach der Sonne richtet. Auf der Nordhalbkugel zeigt dann stets die Linie, die den Winkel zwischen dem Stundenzeiger und zwölf Uhr halbiert, genau nach Süden. Nun ist es einfach, die südöstliche Richtung zu finden. Können sich die Vögel ebenfalls an der Sonne orientieren?
Orientierung am Tag
Im Jahre 1949 machte Gustav Kramer Versuche mit Tauben, die er in Rundkäfigen hielt, an deren Rand zwölf völlig gleichartige Futtergefäße angebracht waren. Er stellte fest, daß er die Vögel dressieren konnte, aus einem Gefäß zu fressen, das in eine bestimmte Richtung wies, und daß sie sich dabei nach der Sonne orientierten. (Bei bewölktem Himmel fraßen die Vögel aus irgendeinem der Gefäße.) Das zeigte, daß die Tauben eine innere Uhr besitzen, die es ihnen ermöglicht, Änderungen im Sonnenstand wahrzunehmen.
Kramer überprüfte seine Ergebnisse mit Hilfe von Staren. Wie die Tauben, so dressierte er auch sie, aus einem bestimmten Gefäß zu fressen. Dann ließ er einen Scheinwerfer als Sonnenersatz „aufgehen“. In Wirklichkeit imitierte das Licht nur die Bewegung der Sonne in der Senkrechten, führte aber keine Bewegung in der Waagrechten aus. Die Stare hielten dieses Licht für die Sonne und wechselten daher jede Stunde das Gefäß, indem sie dann jeweils aus dem nächsten der im Kreis aufgestellten zwölf Gefäße fraßen.
Man weiß jetzt mit Sicherheit, daß viele Vögel die Richtung mit Hilfe der Sonne und einer inneren Uhr genau einhalten können. Wie genau sind ihre Messungen? Eine Abweichung von einem Grad hätte am Äquator eine Kursabweichung von über 100 Kilometern zur Folge. Würde ihre Uhr um vier Minuten abweichen, könnte das zum gleichen schweren Irrtum führen. Die Vögel aber stehen im Ruf, haargenaue Navigatoren zu sein.
Wir wollen nochmals zu unserer Familie zurückkehren. Wenn sie wartet, bis es dunkel wird, kann sie den Sternenkompaß benutzen, der genauer ist als der Sonnenkompaß. Können die Vögel das auch? Wahrscheinlich ja. Es gibt nämlich viele Vögel, die nur nachts ziehen.
Orientierung bei Nacht
In den 1950er Jahren bewies der deutsche Ornithologe Franz Sauer als erster, daß sich die Vögel nach den Sternen orientieren können. Als Versuchsvögel benutzte er Garten- und Mönchsgrasmücken.
In den 1960er Jahren experimentierte der Nordamerikaner Stephen E. Emlen mit Indigofinken. Er brachte die Vögel in ein Planetarium und hielt sie in Käfigen, die so gebaut waren, daß die Bewegungen der Vögel registriert werden konnten. Wenn sie sich in Zugstimmung befanden, zeigte man ihnen einen Himmel, der dem entsprach, den sie zu jener Jahreszeit im Freien sehen würden. Die Vögel wollten dann nach Süden — ihrer normalen Zugrichtung — fliegen. Interessanterweise scheinen die Indigofinken keine einzelnen Sterne oder Sternbilder wahrzunehmen, sondern festzustellen, welcher Teil des nächtlichen Sternenhimmels am wenigsten rotiert.
Um das zu überprüfen, nahm Emlen Indigofinken aus dem Nest und ließ sie nie den echten Sternenhimmel sehen. Dafür ließ er sie einen künstlichen Sternenhimmel betrachten, der nicht um den Polarstern, sondern um den Beteigeuze, den östlichen Schulterstern des in der Natur im Süden zu sehenden Sternbildes Orion, rotierte. Als die Zeit für den Wegzug kam, versuchten die jungen Indigofinken, die Richtung vom Orion weg nach Norden einzuschlagen, offenbar in der Annahme, das sei die südliche Richtung.
Natürlich ist der Himmel häufig bedeckt. Während eine Familie, die wandert, sich ohne weiteres mit Hilfe eines Kompasses orientieren kann, muß man sich fragen: Was tun die Vögel bei bewölktem Himmel?
Spielt das Erdmagnetfeld eine Rolle?
Im Jahre 1885 äußerte der Zoologe und Naturforscher A. von Middendorf, daß die Vögel vielleicht auf das Magnetfeld der Erde reagieren und sich danach richten würden. Diese Vermutung wollte man durch Versuche bestätigen, doch diese schlugen fast durchweg fehl. Man hielt es für unvorstellbar, daß ein kleiner Vogel wie ein Rotkehlchen auf das Magnetfeld reagieren könnte. In den letzten Jahren hat man jedoch den Beweis dafür erbracht, daß es Vogelarten gibt, die sich am magnetischen Feld der Erde orientieren. Wie wurde dieser Beweis erbracht?
Man hatte beobachtet, daß viele Preisflüge mit Reisetauben bei bedecktem Himmel stattfanden. Die Forscher versahen daher einzelne Tauben, von denen bekannt war, daß sie bei bedecktem Himmel nach Hause finden, mit kleinen Magneten. Keine dieser Tauben fand nach Hause. Wahrscheinlich waren sie verwirrt, weil die Magnete das magnetische Feld um sie herum störten. Bei einem anderen Versuch setzte man den Tauben mattierte Schalen auf die Augen. Sie konnten nur wenige Meter weit sehen; dennoch fanden sich überraschend viele auf dem rund 130 Kilometer weiten Weg von einem unbekannten Ort zum Ziel zurecht — bis auf etwa 200 Meter.
Andere Wissenschaftler machten Versuche mit Rotkehlchen. Wenn die Zeit für den Wegzug kam, wählten die Vögel im Käfig die Richtung, in die sie normalerweise fliegen würden, obschon sie den Himmel nicht sehen konnten. Ließen sie sich vom Erdmagnetfeld leiten? Wahrscheinlich schon, denn als die Wissenschaftler mit Hilfe von elektrischen Spulen das Magnetfeld veränderten, wollten die Rotkehlchen in eine andere Richtung fliegen.
Die Wissenschaftler glauben, daß es über den Vogelzug immer noch sehr viel zu erforschen gibt. Sie untersuchen jetzt, wie Infraschall, polarisiertes Licht, Geruch und Luftdruck von den Vögeln als Navigationshilfe verwendet werden könnten. Andere sind bemüht, herauszufinden, ob die Vögel einen Magnetkompaß besitzen.
Bis das ganze Geheimnis des Vogelzuges gelüftet sein wird, werden wir auf diesem Gebiet noch viele weitere Überraschungen erleben.