Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gelernt statt nur ererbt: Schreikraniche lernen optimale Zugrouten von erfahrenen Altvögeln

30.08.2013
Schreikraniche waren fast ausgestorben. Dank intensiver Aufzucht- und Auswilderungsprogramme gibt es heute in den USA wieder mehrere hundert Exemplare.

Die Jungvögel werden auf der ersten Migration zwischen Sommer- und Winterquartieren einmalig von Menschen in Leichtflugzeugen geführt und ziehen in den Folgejahren eigenständig.


Alle in der Studie untersuchten Kraniche erhielten als Jungvögel das gleiche Flugtraining und wurden durch die Ultraleichtflugzeuge der Organisation Operation Migration auf der Herbstwanderung von Wisconsin nach Florida begleitet. Die Science-Studie basiert auf den Daten der darauf folgenden Wanderungen, beginnend mit dem Frühling.
© Heather Ray/Operation Migration USA Inc

Wissenschaftler des Frankfurter Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der University of Maryland zeigen heute in der Titelstory des Fachjournals Science, dass die Vögel ihre Fähigkeit, den möglichst direkten Weg zu wählen, über viele Jahre signifikant verbessen und dass diese Fähigkeit erlernt und nicht genetisch bedingt ist.

Der Kranichzug wird schon lange umfassend erforscht, aber er bleibt eines der größten Geheimnisse der Natur. Wie finden die Vögel den Weg zwischen ihren weit voneinander entfernten Brutregionen und Winterquartieren? Haben sie die Routen in den Genen, oder sind sie erlernt?

Ein Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und der University of Maryland (USA) hat nun anhand von Langzeitdaten aus einem Projekt zur Wiederansiedlung der bedrohten Schreikraniche herausgefunden, dass die langlebigen Vögel ihre Zugrouten über viele Jahre verbessern und von ihren älteren Artgenossen erlernen.

Menschen als Fluglehrer

Die Wissenschaftler arbeiteten mit Daten aus einem Projekt, bei dem von Menschenhand aufgezogene Vögel in ihrer natürlichen Umwelt ausgewildert werden. Der Schreikranich (Grus americana, engl. Whooping Crane) ist mit gut 1,50 m Höhe der größte nordamerikanische Vogel. In Freiheit wird er oft über 30 Jahre alt. In den 1940er Jahren war er mit weniger als 25 Exemplaren so gut wie ausgestorben. Heute verbringen ungefähr 250 wilde Schreikraniche den Sommer in Kanada und überwintern in Texas.

Ein seit 2001 laufendes Projekt zielt darauf ab, im Osten der Vereinigten Staaten eine zweite Population aufzubauen – über hundert Vögel umfasst diese bereits. In mehreren Zuchtstationen werden die Kranichküken aufgezogen. Biologen der Organisation Operation Migration trainieren die jungen Kraniche im Sumpfland von Wisconsin darauf, Ultraleichtflugzeugen zu folgen und führen sie dann auf der über 2000 Meilen langen Reise nach Florida. Jedoch wird nur diese erste Reise begleitet. Danach fliegen die Vögel selbstständig und schließen sich dazu meist anderen Schreikranichen an. Über Peilsender und Beobachtungen vom Boden aus werden ihre Etappen dokumentiert, und mittlerweile liegen für viele Vögel Migrationsdatenreihen über mehrere Jahre vor.

Von den Alten lernen

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass bei der Anwesenheit älterer Kraniche in einer Fluggruppe die Abweichung vom direkten Weg zwischen Sommer- und Winterquartier deutlich geringer war. Jungvögel, die in Gruppen mit älteren Tieren flogen, wichen im Durchschnitt nur 63,9 km vom direkten Weg ab, ohne Altvögel fliegende Jungkraniche dagegen im Durchschnitt 97,1 km. Je älter der älteste Vogel einer Gruppe war, desto näher blieben die Vögel am direkten Weg. Gruppen mit mindestens einem Tier mit sieben Jahren Flugerfahrung wichen durchschnittlich 38% weniger vom direktem Weg ab als Gruppen mit nur einjährigen Individuen.

„Bislang wurden bei Untersuchungen der Vogelwanderung oft das Zugverhalten von Jung- und Altvögeln verglichen“, so der am BiK-F und an der University of Maryland tätige Biologe Dr. Thomas Müller, Leitautor der Studie. „Nun konnten wir erstmals einzelne Vögel über eine beträchtliche individuelle Lebensspanne hinweg beobachten. Unsere Arbeit zeigt, dass der Lernprozess sich über mehrere Jahre erstreckt.“

Statistische Herausforderung

Die Besonderheit der vorliegenden Daten ist, dass sie sowohl Aussagen über genetisch bedingte Ähnlichkeiten im Flugverhalten als auch die Bedeutung der individuellen wachsenden Erfahrung ermöglichen.

"Es war statistisch und rechnerisch eine Herausforderung, den jeweiligen Einfluss von Verwandtschaftsverhältnissen und Vererbung herauszuarbeiten“, so Dr. Bob O‘Hara, Koautor der Studie und Biostatistiker am BiK-F, „vor allem, da wir gleichzeitig zwischen individuellem und sozialem Lernen unterscheiden wollten.“ Die Auswertung der in den Jahren von 2002 bis 2009 erhobenen Daten aller mit Ultraleichtflugzeugen trainierten Schreikraniche ergab, dass weder genetische Verwandtschaft noch Geschlecht einen Einfluss darauf hat, wie nahe die einzelnen Kraniche am direkten Weg bleiben. Auch die Gruppengröße wirkt sich nicht signifikant aus: „Man könnte annehmen, dass größere Gruppen und damit der Input aus mehr Gehirnen zu besserer Navigation führen. Dieser Effekt lässt sich aber nicht nachweisen”, so Professor William F. Fagan, Koautor der Studie und Biologe an der University of Maryland. „Damit zeigt sich, wie wichtig diese Art sozial erlernten Verhaltens ist“.

In der Tat reicht bereits ein erfahrenes Mitglied pro Gruppe aus, um diese näher am richtigen Weg zu halten. Wahrscheinlich sind die älteren Vögel besser in der Lage, Orientierungspunkte zu erkennen und mit schlechten Wetterbedingungen, z.B. starken Herbstwinden, zurecht zu kommen.

Lerneffekt auch auf Bruterfolg übertragbar?

Die Studie ist für Thomas Müller der Beweis, dass das Migrationstraining bei den Schreikranichen funktioniert. Er hofft nun, dass sich auch in einem anderen Feld ein Lerneffekt einstellt: „Die ausgewilderten Schreikraniche brüten bislang nicht sehr erfolgreich. Aber vielleicht können wir ja analog zur Orientierungsfähigkeit darauf hoffen, dass mit steigendem Alter künftig auch der Bruterfolg größer wird.“ Schreikraniche waren fast ausgestorben – es wäre nicht erstaunlich, wenn die Vögel manches neu erlernen müssten, z.B. eben auch, wie sie ihre Küken aufziehen oder auf welchem Weg sie am schnellsten in den Süden kommen. Solche Verhaltensweisen haben sich über Jahrtausende entwickelt, und das entsprechende Wissen muss neu aufgebaut werden, bevor es von den erfahrenen Vögeln an den Nachwuchs weitergegeben werden kann.

Publikation:
Thomas Mueller, Robert B. O’Hara, Sarah J. Converse, Richard P. Urbanek und William F. Fagan, “Social Learning of Migratory Performance,” in Science, August 29, 2013. www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1237139
Pressephotos:
Kraniche mit Ultraleichtflugzeug:
www.flickr.com/photos/96914110@N03/9616489970/
Junger Schreikranich auf Herbstmigration:
www.flickr.com/photos/96914110@N03/9616486800/
Zur engl. Pressemitteilung: http://cmns.umd.edu/news-events/features/1181
Zur Organisation Operation Migration: http://operationmigration.org/InTheField/
Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:
Dr. Thomas Müller
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und
University of Maryland
Tel. +13012042275
muellert@gmail.com
oder
Dr. Julia Krohmer
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F), Transferstelle
Tel. +49 (0)69 7542 1837
julia.krohmer@senckenberg.de

LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Frankfurt am Main
Mit dem Ziel, anhand eines breit angelegten Methodenspektrums die komplexen Wechselwirkungen von Biodiversität und Klima zu entschlüsseln, wird das Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK‐F) seit 2008 im Rahmen der hessischen Landes‐Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE) gefördert. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und die Goethe Universität Frankfurt sowie weitere direkt eingebundene Partner kooperieren hier eng mit regionalen, nationalen und internationalen Akteuren aus Wissenschaft, Ressourcen‐ und Umweltmanagement, um Projektionen für die Zukunft zu entwickeln und wissenschaftlich gesicherte Empfehlungen für ein nachhaltiges Handeln zu geben.

Julia Krohmer | Senckenberg
Weitere Informationen:
http://www.bik‐f.de
http://www.senckenberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie