1| 2010 Lanzarote: Vögel auf Lava - Biologie

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Biologie 1. Januar »»Tagesuhren: „Wecker und Photometer“ Vogelforschern, die die genauen morgendlichen Aktivitätsbeginne und ersten Gesangszeiten einiger Vogelarten notiert hatten, war zunächst eine deutliche Beziehung zum Tageslicht aufgefallen. In Abhängigkeit vom Ort und der Jahreszeit finden Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und Dämmerung zu verschiedenen Tageszeiten statt. Diese Unterschiede beeinflussen auch die Tageszeit, zu der ein Vogel aktiv wird. Dementsprechend wurde zunächst davon ausgegangen, dass die Aktivitätszeit von Vögeln durch eine Art von „Photometer“ (also durch Bestimmung der Lichtintensität) gesteuert wird. Genauere Untersuchungen ergaben aber ein komplizierteres und spannenderes Bild. Wenn Vögel ohne Informationen über die Tageszeit in einem teilweise abgedunkelten Raum gehalten werden, zeigen sie dennoch klare Muster von Aktivität und Ruhe, die sich in etwa 24-stündigem Rhythmus wiederholen. Verfolgt man diese Rhythmen jedoch über mehrere Tage, dann zeigt sich, dass die Zeiten der Vögel langsam und kontinuierlich „wandern“: Die Vögel folgen ihrer eigenen, inneren Uhr, die aber nicht ganz präzise ist und deshalb auch als „Vogelkalender“ Mittlere Erstankunft von Zugvögeln 1. Juli „circadiane“ Uhr (von circa = ungefähr, und dies = Tag) bezeichnet wird. Bei Vögeln, deren innere Uhr schneller läuft als 24 Stunden, verfrüht sich die Aktivität täglich um einige Minuten, und bei Vögeln mit einer langsameren Uhr als 24 Stunden beginnt die Aktivität täglich etwas später. Feldlerche Star Singdrossel Kiebitz Zilpzalp Ringeltaube Knäkente Fitis Wiedehopf Kuckuck Turteltaube Bruchwasserläufer Mauersegler Pirol Neuntöter Erstankunftszeiten einiger Zugvogelarten im Frühling in Tschechien. Die Daten wurden von Hubálek über einen Zeitraum von 1952 bis 2001 gemittelt. Dieser „Freilauf“ ist der Beleg dafür, dass die Vögel nicht nur auf ein äußeres Umweltsignal (normalerweise das Tageslicht) reagieren, sondern schon innerlich auf den Beginn des kommenden Tages vorbereitet sind. Dies hat entscheidende Vorteile. Viele Aspekte der Physiologie, wie die Kör- 22:00 18:00 Tageszeit 14:00 10:00 Edinburgh Dämmerung München Dämmerung 06:00 02:00 1. Jan. 1. April 1. Juli 1. Okt. 18:00 Tageszeit 14:00 10:00 München Dämmerung Kolonieflüge 06:00 02:00 1. Jan. 1. April 1. Juli 1. Okt. Dohlenflug und Dämmerung. Oben: Veränderung der Tageszeiten von Beginn und Ende der Dämmerung im Jahreslauf (Beispiele München und Edinburgh). Unten: Tageszeit von Abflug 10 und Ankunft Der Falke der 57, Dohlen 2010 am Schlafplatz. Abbildung nach einer Zusammenstellung von Aschoff und v. Holst. Foto: H. Glader. Niederrhein, November 2007.
Kranich - eine Art, die ihr Zugverhalten in den letzten Jahren bemerkenswert schnell umstellen konnte. Foto: H. Jaschhof. pertemperatur und Hormone, werden so gesteuert, dass der Vogel mit Beginn seiner Aktivitätszeit „durchstarten“ kann. Unter natürlichen Bedingungen bestimmen die innere, circadiane Uhr und die äußere Uhr, die durch die Umwelt vorgegeben ist, gemeinsam die Aktivitätszeit der Vögel. Die circadiane Uhr ist der „Wecker“, der den nahenden Tag ankündigt. Die äußere Uhr stellt diesen Wecker genau ein und passt die Aktivitätszeit ggf. an die jeweiligen Tagesbedingungen an. Dabei fällt dem Sonnenstand die Rolle des „Zeit gebers“ zu, der die Uhr stellt, während andere Faktoren wie Temperatur und Wetter mitbestimmen, wie sich ein Vogel um eine bestimmte Uhrzeit verhält. So lässt sich verstehen, wie es den Vögeln gelingt, einerseits auf den Tag vorbereitet zu sein, aber andererseits ihren Tagesablauf an die aktuellen Bedingungen anzupassen, denen sie an einem bestimmten Tag und Ort ausgesetzt sind. » „Lerchen und Eulen“: Vielfalt der Uhren Die erwähnte, klassische Vogeluhr zeigt an, dass sich die Vogelarten deutlich in ihren Zeitmustern unterscheiden. Diese Unterschiede basieren auf ererbten, arttypischen Programmen, die steuern, wie ein Vogel auf Lichtintensität und andere Umweltfaktoren reagiert. Beispielsweise pendelt sich die Kombination von Wecker und Photometer so ein, dass ein Rotkehlchen bereits bei der ersten Dämmerung, ein Buchfink aber erst bei relativ hellem Licht zu singen beginnt. Auch viele andere Eigenschaften von Vogelarten haben sich in engem Zusammenhang mit einem bestimmten tageszeitlichen Verhalten entwickelt. Arten, die bereits nachts und in der frühen Dämmerung aktiv sind, haben z. B. in der Regel einen größeren Augendurchmesser als rein tagaktive Arten. Aber selbst innerhalb von Arten gibt es deutliche Unterschiede zwischen Individuen, die ausgesprochene „Frühaufsteher“ sind, und anderen, die eher spät aufstehen. Dies gilt nicht nur für Vögel, sondern auch für uns Menschen. In Selbstversuchen und später in gezielten Experimenten, in denen freiwillige Probanden in einem unterirdischen Bunker ohne zeitliche Informationen auskommen mussten, zeigte sich, dass beim Menschen der Tagesablauf ebenso von einer Kombination aus innerer und äußerer Uhr bestimmt wird. Auch beim Menschen gibt es deutliche Unterschiede zwischen „Frühaufstehern“ und „Spätaufstehern“ (besser: Morgentypen und Abendtypen). Und wiederum sind es Vögel, die als Symbole für diese Typen namengebend verwendet werden: „Lerchen“ für die Morgentypen und „Eulen“ für die Abendtypen. » Jahresuhren: Die Rückkehr der Zugvögel Das jahreszeitliche Verhalten der Vögel hat für Menschen ganz besondere Bedeutung. Schon aus ägyptischen Dokumenten, aus der Bibel und aus griechischen Schriften sind Beobachtungen über die Ankunft von Kranichen und Gänsen erhalten. Mündliche Überlieferungen über Ankunft und Abzug der Zugvögel, über Brutaktivitäten und über Beginn und Ende der Gesangsperiode sind in Form von Bauernregeln und Mythen aus vielen Kulturen bekannt. Wie bei der Tagesuhr unterscheiden sich die Zeitpläne je nach Lokalität. Für einen vorgegebenen Ort jedoch lässt sich saisonales Verhalten wie eingangs erwähnt ähnlich wie bei der Vogeluhr arttypisch als „Vogelkalender“ darstellen: Auch bei der Jahresuhr gibt es Vogelarten, die notorisch früh oder aber spät im Jahr ankommen, brüten, mausern oder abziehen. Am deutlichsten lässt sich dieses Spektrum für die erste Ankunft im Frühjahr zeigen. Lange schon haben Vogelinteressierte überlegt, woher die Vögel ihr präzises Wissen über die Jahreszeiten gewinnen. Vogelliebhabern, die Zugvögel in menschlicher Obhut hielten, 0 6 12 18 0 6 12 18 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Die freilaufende circadiane Uhr einer Kohlmeise. Die Aktivität der Kohlmeise ist als blauer Balken über eine Zeit von 21 Tagen in Zeilen dargestellt. An den ersten beiden Tagen richtet sich die Meise nach Lichtzeiten (oberer Balken), dann wird der Raum teils abgedunkelt. Die Meise folgt nun ihrer inneren Uhr und wird jeden Tag etwas früher aktiv (die Daten sind für bessere Sichtbarkeit zweimal nebeneinander gesetzt). Der Falke 57, 2010 11
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