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Feine Nase: Singvögel riechen, wohin sie fliegen

Augen, Nase oder beides? Wie Vögel den Weg zurück zu einer Futterstelle finden, untersuchte ein Forschungsteam des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni in einer aktuellen Studie. Anhand von Kohlmeisen konnten die Forscher:innen nachweisen, dass der Geruchssinn ein wesentliches Instrument ist, um sich in vertrauter Umgebung zurecht zu finden. Die neuen Erkenntnisse unterstreichen, dass auch bei Vögeln der Geruchssinn wichtiger für die Orientierung ist als bisher angenommen.

Die Kohlmeise (Parus major) ist eine weit verbreitete Singvogelart, die im Winter ein gern gesehener Gast an den heimischen Futterstellen ist. Daher steht diese im Mittelpunkt einer soeben veröffentlichten Studie, in der ein Team aus Wissenschafter:innen prüfte, ob Kohlmeisen Gerüche aus der Umwelt nutzen, um an Futterstellen zurückzufinden. Um dieser Frage nachzugehen, wurden einige Vögel gefangen. Bei der Hälfte der Tiere wurde der Geruchssinn kurzfristig mittels Zinksulfat gedämpft. Danach ließen die Forscher:innen einen Teil der Vögel in unmittelbarer Nähe – einen anderer Teil der Tiere in einer Distanz von 1.5 km wieder aus.

Kohlmeisen mit Geruchssinn kommen rascher heim

Sowohl die Kohlmeisen mit reduziertem Geruchssinn, als auch solche mit normalem Geruchssinn fanden zu den Futterstellen zurück. „Dieses Ergebnis hat uns zunächst nicht überrascht, da wir die Tiere bewusst innerhalb ihrer vertrauten Umgebung wieder ausgelassen haben,“ erklärt Studien-Erstautorin Katharina Mahr vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni. „Interessant ist allerdings, dass Vögel mit vermindertem Geruchssinn deutlich mehr Zeit benötigten, um zurückzukehren. Dieser Effekt kommt besonders zur Geltung, als die Vögel in größerer Entfernung ausgesetzt wurden. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass Gerüche in einer vertrauten Umgebung trotz visueller Anhaltspunkte als wichtige Informationsquelle zur Orientierung dienen“.  

Gute Nasen machen Nahrungssuche effizienter

Bestimmte Gerüche in der vertrauten Umgebung könnten laut den Forscher:innen als zuverlässige Informationsquelle dienen, um sich zu orientieren. „Ursprünglich wurden ähnliche Ergebnisse bereits bei Zugvögeln erlangt. Aber insbesondere für Arten wie Kohlmeisen, die im Winter oft in den Brutgebieten bleiben, könnte die Orientierung und Navigation mittels Geruchs helfen, die Nahrungssuche in Zeiten mit wenig Futterangebot, also beispielsweise im Winter, zu optimieren“, so Studien-Letztautor Herbert Hoi vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni. Laut Hoi unterstreichen die Ergebnisse der Studie nachdrücklich, dass der Geruchssinn für die Orientierung von Vogelarten von größerer Bedeutung sein könnte, als bisher angenommen und zum Verständnis der funktionellen Zusammenhänge des Geruchs im Leben von Vögeln beiträgt.

Die Chemie der Luft

In der Luft befindliche chemische Stoffe sind für viele Lebewesen sensorische Hinweise und ihre Verwendung bei der Navigation könnte einer der wichtigsten evolutionären Mechanismen sein, die die Entwicklung des Geruchssinns bei Tieren erklären. Ob Vögel die in der Luft enthaltenen chemischen Verbindungen zur Orientierung nützen, bleibt trotz solider Beweise für die Bedeutung des Geruchssinns im Vogelleben – etwa bei Nahrungssuche oder Paarung – umstritten. Gerade Singvögel sind trotz ihrer bemerkenswerten Orientierungsfähigkeit bislang wenig erforscht.

Der Artikel „Songbirds use scent cues to relocate to feeding sites after displacement: An experiment in great tits (Parus major)“ von Katharina Mahr, Linda Nowack, Felix Knauer und Herbert Hoi wurde in „Frontiers in Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

 

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2022-09-09

Gemeinsam sind wir stark – Balz-Koalitionen bei Laubenvögeln

Bei vielen Tierarten gibt es eine starke Konkurrenz zwischen Männchen auf der Suche nach einer willigen Partnerin. Aus diesem Grund haben sich aufwändige Balzrituale entwickelt, insbesondere bei vielen Vogelarten, die oft Tänze aufführen, die ihre Stärke und Schönheit zeigen sollen. Im Fall von Laubenvögeln bauen die Männchen sogar eine besondere „Bühne“, um Weibchen zu bezaubern. Aber trotz des starken Selektionsdrucks, der dem Wettbewerb um Partner innewohnt, akzeptieren die Männchen bei einigen Arten gleichgeschlechtliche Besucher in ihren "Lauben".

Laubenvögel führen Balztänze auf kunstvollen Ausstellungsbauten – sogenannten Lauben – auf, die von einem ansässigen Männchen gebaut und verteidigt werden. Mehrere Berichte deuten darauf hin, dass Laubenbesitzer die Anwesenheit sogenannter „untergeordneter“ männlicher Besucher in ihren Ausstellungshallen tolerieren, obwohl deren Rolle bislang wenig Aufmerksamkeit erhalten hat. Es wurde vermutet, dass untergeordnete Männchen die für eine erfolgreiche sexuelle Signalisierung erforderlichen Fähigkeiten durch längere soziale Interaktionen in den Arenen der dominanten Männchen erlernen könnten, aber es bleibt unklar, ob sich deren Balzfähigkeiten mit solcher Erfahrung verbessern. Es könnte auch sein, dass untergeordnete Männchen aktiv dazu beitragen, den Paarungserfolg des ansässigen Männchens zu verbessern. Dies war bis jetzt jedoch nur Spekulation.

Wissenschaftler:innen des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni und der Universität Wien untersuchten in einer Studie Männchen-Assoziationen bei freilebenden Laubenvögeln (Ptilonorhynchus maculatus). Sie versuchten zunächst festzustellen, ob sich das Balzverhalten je nach Status des Laubenbesitzers unterscheidet. Sie untersuchten dann, ob soziale Interaktionen zwischen Laubenbesitzern und untergeordneten Männchen als Balzkoalitionen gelten können. 

Rudimentäre Balzkoalitionen

Ihre Analyse ergab keine Unterschiede zwischen untergeordneten Männchen und Laubenbesitzern in Bezug auf spezifische Parameter der Balz wie Verhaltensflexibilität, aber die Forschenden fanden Hinweise darauf, dass Männchen-Assoziationen bei Laubenvögeln tatsächlich ein Beispiel für rudimentäre Balzkoalitionen sein könnten. Die untergeordneten Männchen könnten tatsächlich dem Laubenbesitzer helfen, auch wenn sie sich nicht kooperativ zur Schau stellen oder die Arena aktiv vor der Zerstörung durch benachbarte Plünderer verteidigen. Durch ihre bloße zahlenmäßige Stärke, könnten sie andere Männchen von Versuchen abhalten, die Arenen von Konkurrenten zu zerstören. Das Ausmaß der untergeordneten Anwesenheit korrelierte nämlich mit dem Paarungserfolg der männlichen Laubenbesitzer (gemessen an der Anzahl der Kopulationen).

Die Forscher fanden auch heraus, dass männliche Koalitionen in den Folgejahren stabil bleiben. Die Ergebnisse weisen auf die Möglichkeit hin, dass untergeordnete Männchen dieser Art möglicherweise nicht im Rahmen einer Form von "Training" mit Laubenbesitzern in Kontakt treten, sondern andere Vorteile aus dem Aufbau langfristiger Koalitionen mit ihnen ziehen könnten. Eine Hypothese ist, dass die Sättigung geeigneter Balzplätze geschlechtsreife untergeordnete Männchen dazu zwingen könnte, sich hinten „anzustellen“, um später das Eigentum von etablierten Arenen zu erlangen, wenn diese einmal verfügbar werden. Darüber hinaus könnten die männlichen Partnerschaften es untergeordneten Männchen ermöglichen, Dominanzhierarchien mit umgebenden Männchen aufzubauen und soziale Kompetenz zu erlangen.

In der Studie beobachteten die Forscher auch einige Vorkommnisse von untergeordneten Männchen, die kopulierten oder dies versuchten. Daher könnten untergeordnete Männchen auch direkte Fitnessvorteile aus solchen Balzkoalitionen ziehen – nämlich gelegentlichen Zugang zu Weibchen.

Diese Studie liefert neue Informationen über die soziale Dynamik unter männlichen Laubenvögeln und weitere Einblicke in die Entwicklung des Koalitionsverhaltens bei männlichen Darstellungen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um beispielsweise herauszufinden, wie diese Koalitionen gebildet werden und ob untergeordnete Männchen ihr Vorbild selektiv auswählen oder ob Laubenbesitzer einige untergeordnete Männchen tolerieren und andere verjagen.

Der Artikel “Male–male associations in spotted bowerbirds (Ptilonorhynchus maculatus) exhibit attributes of courtship coalitions” von Giovanni Spezie und Leonida Fusani wurde in Behavioral Ecology and Sociobiology veröffentlicht.

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2022-08-29

Süßer Baumsaft, herzhafte Ameisen

Spechte erkennen Süßes, doch einer von ihnen - der auf Ameisen spezialisierte Wendehals - hat die Fähigkeit, Zucker zu schmecken, wieder verloren

Viele Säugetiere mögen Süßes. Vögel haben jedoch ihren Süß-Rezeptor im Laufe der Evolution verloren. Kolibris und Singvögel funktionierten darauf unabhängig voneinander ihren Umami-Geschmacksrezeptor um, um Zucker zu schmecken. Wie aber nehmen andere Vögel Süßes wahr? Nun zeigt ein internationales Forschungsteam, dass auch Spechte Süßes schmecken können. Spannenderweise verloren die auf Ameisen spezialisierten Wendehälse diese Fähigkeit durch eine einfache Veränderung ihres Rezeptors wieder. Der neuartige Mechanismus zur Umkehrung sensorischer Fähigkeiten zeigt, wie Sinnessysteme sich an die Ernährung von Arten anpassen können.

Vögeln, den Nachfahren fleischfressender Dinosaurier, fehlt ein Teil des Süß-Rezeptors, der bei Säugetieren zu finden ist. Dadurch sollten sie Zucker nicht schmecken können. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass sowohl Kolibris als auch Singvögel die Fähigkeit, Zucker wahrzunehmen, wiedererlangt haben: Durch Umfunktionieren des Geschmacksrezeptors für Umami können sie nun Kohlenhydrate in Früchten und Nektar erkennen. Wie andere Vogelarten Zucker wahrnehmen und inwieweit die Geschmacksrezeptoren die immense Nahrungsdiversität der Vögel widerspiegeln, ist unklar. Um dieser Frage nachzugehen, konzentrierten sich Julia Cramer und Maude Baldwin von der Forschungsgruppe Evolution Sensorischer Systeme des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz (in Gründung) und Kolleg*innen von der Cornell University, vom Konrad-Lorenz Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Veteriniärmedizinischen Universität Wien, der Universität Wien, der Meiji University und der Swedish University of Agricultural Science auf Spechte. Obwohl diese Vögel in erster Linie Insektenfresser sind, gibt es unter ihnen auch mehrere Arten, die sich von zuckerreichen Baumsäften, Nektar und Früchten ernähren.

Mit Hilfe von Verhaltenstests mit Wildvögeln zeigte Baldwins Gruppe, dass Spechte Zucker und Aminosäuren gegenüber Wasser eindeutig bevorzugen. Überraschenderweise zeigten Wendehälse – Mitglieder der Spechtgruppe, deren Nahrung fast ausschließlich aus Ameisen besteht – eine Vorliebe für Aminosäuren, aber nicht für Zucker. „Wir haben uns daher gefragt, ob sich die beobachtete Vorliebe für Zucker auch auf Ebene der Rezeptoren der Vögel widerspiegelt“, berichtet Maude Baldwin.

Funktionsanalysen der Geschmacksrezeptoren bestätigten, dass die Rezeptoren von Spechten auf Zucker reagieren, die von Wendehälsen hingegen nicht. Interessanterweise deutete die Rekonstruktion von Rezeptoren ihrer Vorfahren darauf hin, dass der gemeinsame Urahn von Wendehals und Specht bereits einen modifizierten Umami-Rezeptor besaß, der Zucker erkennen konnte. „Dies belegt einen dritten Fall der unabhängigen Evolution des Zucker-Schmeckens durch Modifikation des Umami-Rezeptors bei Vögeln“, erklärt Julia Cramer, Erstautorin der Studie. „Noch spannender war jedoch die Tatsache, dass Wendehälse diese neue Funktion des Rezeptors dann wieder verloren haben.“

Cramers akribische Analyse der Unterschiede zwischen den Rezeptoren von Wendehals und Specht ergab Überraschendes: Die Veränderungen an nur einer einzigen Aminosäureposition im Wendehals-Rezeptor konnte die Zuckerwahrnehmung selektiv ausschalten. Die Vögel behielten dabei jedoch ihre Fähigkeit, Aminosäuren zu schmecken. Dies ist für Vögel, die sich auf proteinreiche Insekten als Nahrung spezialisiert haben, vermutlich wichtig.

Die Ergebnisse zeichnen eine spannende Evolutionsgeschichte nach: Spechte, oder vielleicht bereits einer ihrer Vorfahren der älter ist als die Spechte selbst, entwickelten schon früh die Fähigkeit, Zucker wahrzunehmen. Diese Veränderung wurde daraufhin zum Teil wieder umgekehrt, als der Wendehals-Rezeptor die Reaktion auf Süßes wieder verlor. „Wir waren sehr überrascht, dass diese Umkehrung durch die Veränderung nur einer einzelnen Aminosäure verursacht wird, die als selektiver molekularer Schalter für die Wahrnehmung von Zuckern bei Wendehälsen dient“, erzählt Cramer. „Offensichtlich führt diese kleine Veränderung dazu, dass Wendehälse Zucker in ihrer Nahrung nun nicht mehr erkennen können. Die Fähigkeit des Rezeptors, Informationen über den jeweiligen Aminosäuregehalt zu sammeln, blieb jedoch erhalten. Das macht auch Sinn, wenn der größte Teil der Nahrung aus Ameisen besteht.“

Weitere Untersuchungen können zeigen, wie bestimmte Veränderungen in den Geschmacksrezeptoren und in anderen physiologischen und sensorischen Systemen mit der großen Nahrungsvielfalt bei Vögeln zusammenhängen.

Der Artikel "A single residue confers selective loss of sugar sensing in wrynecks" von Julia F. Cramer, Eliot T. Miller, Meng-Ching Ko, Qiaoyi Liang, Glenn Cockburn, Tomoya Nakagita, Massimiliano Cardinale, Leonida Fusani, Yasuka Toda, Maude W. Baldwin wurden in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

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2022-08-18

Sakerfalken-„Kinderzimmer“ auf Strommasten*

Seit mehr als zehn Jahren bieten Strommasten Sakerfalken nicht nur einen Lebensraum, sondern auch einen Ort, an dem ihre Jungen gefahrlos heranwachsen können. 

Die in den 1970er Jahren in Österreich nahezu ausgestorbene Art hat sich, unter anderem seit es das APG-Kooperationsprojekt mit BirdLife Österreich und der Österreichischen Vogelwarte an der Veterinärmedizinischen Universität Wien gibt, wieder deutlich erholt. „Die insgesamt 130 Nistkästen, die an APG Strommasten vor allem im nördlichen Burgenland, Niederösterreich und Wien angebracht wurden, erfreuen sich immer größerer Beliebtheit bei den Falken. Wir haben heuer rund 40 Brutpaare in den Nistkästen beobachtet“, sagt Stefan Walehrach, Pressesprecher der APG. 

Jährliche Beringung des Vogelnachwuchses

Traditionell steht in der ersten Jahreshälfte – sobald die Jungvögel ihre dritte Lebenswoche erreicht haben und kurz danach flügge werden – eine standardmäßige Beringung an. „Diese Maßnahme hilft uns dabei, dass wir die Population nicht aus den Augen verlieren und wertvolle Daten über die Flugrouten der Falken gewinnen“, erklärt Richard Zink, Wildtierökologe der Österreichischen Vogelwarte an der Vetmeduni in Wien.

Der Sakerfalke ist eine Vogelart, die selbst keine Nester baut und somit auf hoch gelegene sowie ruhige Plätze angewiesen ist. Zwei Voraussetzungen, die durch Nisthilfen auf Strommasten erfüllt werden. Fehlen in der Landschaft hohe alte Bäume zum Nisten, bieten Strommaste eine gute Alternative. „Die Kooperation zeigt enorme Erfolge, mit denen man eigentlich nie gerechnet hätte. Mittlerweile genießt das Projekt international hohes Ansehen“, freut sich Richard Zink. Auch die EVN Tochter Netz NÖ hat sich dem Projekt angeschlossen. „Es ist natürlich besonders schön, wenn unsere Leitungsprojekte Hand in Hand mit dem Natur- und Artenschutz gehen, wie es beim Sakerfalken der Fall ist“, sagt Michael Kovarik, Pressesprecher der Netz NÖ.

Stromnetze sichern nicht nur die Stromversorgung, sondern liefern Beitrag für Naturschutz

Seit mehr als 25 Jahren setzt die APG, die für die sichere Stromversorgung Österreichs verantwortlich ist sowie eine zentrale Rolle bei der sicheren Transformation des Energiesystems inne hat, mit gezieltem Habitatmanagement in der Umgebung und entlang der Strominfrastruktur ein Zeichen für Biodiversität im Sinne von Naturschutz, Artenvielfalt bzw. Schutz von Fauna und Flora.

Bereiche entlang der APG-Netzinfrastruktur tragen dazu bei, gefährdeten Tierarten einen Lebensraum zu bieten sowie die Artenvielfalt der Flora zu unterstützen. Zentrale Aspekte dabei sind:

  • Die Gestaltung einer naturverträglichen Energiewende
  • Ausgleichsmaßnahmen vor allem für gefährdete Tier- und Pflanzenarten
  • Ökologisches Trassenmanagement im Regelbetrieb und unter spezifischen raumwidmerischen Rahmenbedingungen (u.a. Auenlandschaften, Naturschutzzonen)
  • Förderung naturnaher Nisthilfen

Die Strominfrastruktur der APG versorgt Generationen von Menschen in Österreich mit sicherem Strom. Diese Generationenverantwortung übernehmen wir auch im Bereich des nachhaltigen Naturschutzes.
 

*Presseinformation APG, 11.08.2022

 

Über das Sakerfalken-Projekt der Vetmeduni:
Seit dem Jahr 2010 erhebt die Österreichische Vogelwarte (AOC) gemeinsam mit BirdLife Österreich regelmäßig zur Brutzeit die Bestände der heimischen Sakerfalken. Während das AOC sich auf die künstlich geschaffenen Niststandorte auf den Hochspannungsmasten konzentriert, übernimmt BirdLife insbesondere die Kontrolle jener Standorte, die sich für natürliche Bruten eignen. Auf diese Weise bilden AOC und BirdLife eine starke Partnerschaft für den Saker in Österreich. Gemeinsam gewährleisten sie, dass die Bestände im gesamten Österreichischen Verbreitungsgebiet genau im Auge behalten werden.


Video: Sakerfalken-"Kinderzimmer" auf Strommasten

Die perfekte Welle – wie Waldrappe beim Fliegen Energie sparen

Viele Vögel nützen zur Fortbewegung den Wellenflug. Phasen mit schnellen Flügelschlägen, bei denen die Vögel an Höhe gewinnen, wechseln sich mit Gleitphasen ab. Ein von der Vetmeduni (Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie der Vetmeduni Vienna sowie Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensorschung) geleitetes Forschungsteam – in Zusammenarbeit mit dem österreichischen Waldrappteam in Mutters (Tirol), der ETH Zürich, der Universität Wien und der Vetsuisse in Bern – wies nun anhand von Daten aus GPS-Sendern erstmalig nach, dass Waldrappe mit dieser Flugtechnik ihren Energiebedarf deutlich senken.

Vögel haben während ihres Fluges einen außergewöhnlich hohen Energiebedarf. Ein sichtbares Flug-Merkmal mancher Arten ist der Wechsel zwischen Flattern und Gleiten, wodurch sie Energie sparen sollen. Empirische Belege für einen energetischen Nutzen gab es bisher jedoch nicht. Um das zu ändern, statteten die Forscher:innen vom Menschen aufgezogene Waldrappe (Geronticus eremita) für ihre Wanderungsbewegung mit GPS-Datenloggern aus. Die Wissenschafter:innen überwachten damit die Position der Vögel, die Flügelschläge, die dynamische Gesamtkörperbeschleunigung und die Herzfrequenz als Maßgröße für den Energieverbrauch.

Der Waldrapp ist ein etwa gänsegroßer Ibis und war einst in Europa ein häufig verbreiteter Vogel. Durch intensive Bejagung starb er jedoch in Mitteleuropa im 17. Jahrhundert aus. Im Rahmen des Europäischen LIFE+EU-Projektes, das unter anderem vom WWF unterstützt wird, soll der Waldrapp wieder als echter Zugvogel in Mitteleuropa, Spanien und Italien angesiedelt werden.

Der Artikel „Empirical Evidence for Energy Efficiency Using Intermittent Gliding Flight in Northern Bald Ibises“ von Ortal Mizrahy-Rewald, Elisa Perinot, Johannes Fritz, Alexei L. Vyssotski, Leonida Fusani, Bernhard Voelkl und Thomas Ruf wurde in „Frontiers in Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

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2022-07-07