Forscher lüften das Geheimnis des großen Kolibri-Rätsels - mit Hilfe von kleinen Rucksäcken.
Auf dem Weg dorthin haben Wissenschaftler die längste Kolibriwanderung festgestellt, die sich über eine Strecke von 8.368 Kilometern (5.200 Meilen) hin und zurück erstreckt, was ungefähr der Entfernung zwischen New York City und Buenos Aires entspricht.
Die Neugier auf die kolossalen Kolibris Südamerikas ist geweckt, seit der Naturwissenschaftler Charles Darwin sie 1834 während seiner Reise an Bord der HMS Beagle beobachtete.
Darwin entdeckte, dass diese Vögel, die etwas größer als normale Kolibris sind, an der Pazifikküste Chiles brüteten. Allerdings schienen sie zu verschwinden, sobald sie ihre Brut beendet hatten. Er nahm an, dass sich die Riesenkolibris in die Atacama-Wüste im Norden Chiles verzogen.
Kürzlich haben Wissenschaftler zwei verschiedene Arten von Riesenkolibris in Südamerika entdeckt: den nördlichen Riesenkolibri, der das ganze Jahr über in den Anden lebt, und den südlichen Riesenkolibri, der auf Wanderschaft ist.
Eine Studie, die diese Vögel detailliert beschreibt, wurde am Montag in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
"Kein anderes großes, populäres Tiermigrationsgeheimnis war noch unbekannt, aber das war bei den südlichen Riesenkolibris der Fall", sagte die Hauptautorin der Studie, Jessie Williamson, eine Postdoc-Stipendiatin der National Science Foundation und Rose Postdoc-Stipendiatin am Cornell Lab of Ornithology in Ithaca, New York. "Wir wollten dieses Geheimnis lüften".
Entwicklung von Rucksäcken für Vögel
Riesenkolibris haben andere Merkmale als die meisten Kolibriarten.
"Alles an den Riesen ist wirklich außergewöhnlich - sie sind doppelt so groß wie der zweitgrößte Kolibri, aber ihr Flügelschlag und ihr Herzschlag sind langsamer", so Williamson. "Außerdem verleihen ihnen ihre längeren Flügel im Flug ein einzigartiges Aussehen, als würden sie gleich wie ein Mauersegler schweben."
Mauersegler sind mittelgroße, schnell fliegende Vögel, die zur Familie der Apodidae gehören, zu der auch Kolibris zählen.
Die Erforschung von Kolibris, unabhängig von ihrer Größe, ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Das Team arbeitete während der Feldarbeit mit Landbesitzern und Bewohnern von Gemeinden in Peru und Chile zusammen.
"Riesenkolibris zu fangen ist eine echte Herausforderung", erklärte Studienmitautor Emil Bautista, Forscher am Centro de Ornitología y Biodiversidad in Lima, in einer Stellungnahme. "Sie sind ständig auf der Hut und kennen ihre Lebensräume sehr gut. Wir mussten beim Aufstellen der Fallen strategisch vorgehen, da Riesenkolibris diese Orte meiden würden, wenn sie etwas Seltsames bemerken."
Das Forschungsteam lebte neun Monate lang in der Nähe abgelegener Gebiete in Chile und Peru, wo es wochenlang keinen Zugang zu Strom oder fließendem Wasser gab.
Williamson erfand ein Rucksackgeschirr, bei dem eine Art Schmuckkordel verwendet wurde, um 57 Kolibris in Chile mit einem GPS-Tag zu versehen.
"Die Entwicklung eines geeigneten Rucksackgeschirrs für Riesenkolibris erforderte zwei Feldsaisons, in denen wir verschiedene Designs ausprobierten, einschließlich der Anpassung an eine ausgestopfte Kolibri-Fingerpuppe... mit einem aus Pappmaché nachgebildeten Geolokalisator. Außerdem haben wir Experten um Rat gefragt, die sich mit der Verfolgung kleiner Zugvögel auskennen", so Williamson.
Die GPS-Rucksäcke wiegen nur 0,3 Gramm und wurden sorgfältig so gefertigt, dass sie kompakt und leicht sind und die Kolibris in ihrer Flugweise nicht behindern.
Williamson veröffentlichte im Juni 2021 im Journal of Avian Biology einen Artikel über ihren Entwurf und die Möglichkeiten, ihn sicher an Kolibris zu befestigen.
"Kolibris sind schwer zu erforschen, weil sie leichtgewichtig sind und lange Flügel und stumpfe Gliedmaßen haben", fügte sie hinzu.
Es ging jedoch nicht nur darum, die Vögel zu fangen, damit sie in die Rucksäcke passten, sondern auch darum, die Daten zu sammeln.
Die Forscher holten die Daten von acht GPS-Geräten ein, indem sie die Vögel mit Nebelnetzen einfingen - ein übliches Hilfsmittel von Ornithologen.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass wandernde südliche Riesenkolibris Felskletterern ähneln.
Ausflüge der Vögel in große Höhen
Die GPS-Daten geben Aufschluss darüber, wie wandernde Riesenkolibris von der Meereshöhe bis in eine Höhe von mehr als 3.962 Metern aufsteigen und in die peruanischen Anden gelangen können.
Doch anstatt direkt in diese Höhen zu fliegen, legten die Vögel während ihres Aufstiegs eine Pause ein und verweilten dort für längere Zeit, um sich an den niedrigeren Sauerstoffgehalt zu gewöhnen.
Durch die Verfolgung der Kolibris und die Analyse von Daten, die von GPS-Rucksäcken und Satellitensendern gesammelt wurden, konnten die Forscher die längste Kolibriwanderung aufdecken. Er erstreckte sich über 8.368 Kilometer von der chilenischen Küste bis zu den peruanischen Anden und zurück.
Als die Forscher die Vögel beobachteten und mit genetischen Daten von Museumsexemplaren verglichen, stellten sie fest, dass es tatsächlich zwei verschiedene Arten von Riesenkolibris gibt.
"Bis vor kurzem waren wandernde Riesenkolibris ein Rätsel, da sie mit nicht wandernden Riesenkolibris in einen Topf geworfen wurden", so Christopher Witt, Professor für Biologie und Direktor des Museums für Südwestbiologie an der Universität von New Mexico, in einer Erklärung. "Die beiden Arten von Riesenkolibris sehen fast identisch aus, so dass Ornithologen und Vogelkundler sie jahrhundertelang nicht als eigenständige Arten erkannt haben."
Die Suche nach der Antwort erforderte den Einsatz von miniaturisierten Trackern. Nach der Untersuchung von Museumsexemplaren, darunter ein 154 Jahre altes Exemplar, fanden die Forscher heraus, dass sich diese beiden Formen von Riesenkolibris rund 3 Millionen Jahre lang getrennt entwickelt haben.
"Sie unterscheiden sich voneinander so sehr wie Schimpansen von Bonobos", sagt Witt. "Beide Arten bewohnen dieselben hochgelegenen Winterquartiere, was es erstaunlich macht, dass das Rätsel des Riesenkolibris so lange ungelöst blieb."
Der nördliche Riesenkolibri, der das ganze Jahr über in den hohen Anden bleibt, hat im Vergleich zum südlichen Riesenkolibri eine andere Lungen- und Blutkapazität.
In Anerkennung dessen nannten die Studienautoren das nördliche Gegenstück "Patagona chaski", eine Hommage an "chaskis", das Quecha-Wort für Boten im Inkareich. Quecha ist eine Reihe indigener Sprachen, die in Peru und anderen nahe gelegenen Ländern gesprochen werden.
"Chaski-Läufer waren geschickte Läufer, die dank ihrer leistungsfähigen Lungen und eines rigorosen aeroben Trainings in großen Höhen große Entfernungen auf steilen Hängen zurücklegen konnten", so die Autoren in ihrer Studie.
Frische Vogel-Rätsel an der Oberfläche
Die Studie ergab, dass die Populationen beider Arten von Riesenkolibris durchweg stabil sind, wobei einige Exemplare sogar Hinterhöfe aufsuchen, um Nektar aus Futterhäuschen zu genießen.
Nachdem das Team die Existenz von zwei verschiedenen Arten bestätigt hat, möchte es ihre Interaktion genauer untersuchen, wenn sie in denselben Regionen der Anden vorkommen, insbesondere im Winter.
"Wir müssen herausfinden, wo diese beiden Formen zusammenkommen und wie sie interagieren", so Witt. "Konkurrieren sie miteinander, dominiert eine von ihnen, wie gehen sie mit gemeinsamen Ressourcen um, vermischen sie sich oder zeigen sie eine räumliche Trennung in gemeinsamen Winterlebensräumen? Es gibt viele faszinierende Fragen, die es zu erforschen gilt.
Darüber hinaus möchte Williamson mit Botanikern zusammenarbeiten, um zu untersuchen, wie die Zuggewohnheiten der Vögel die Entwicklung der von ihnen gewählten Nahrungsquellen - blühende Pflanzen - während ihrer Reise beeinflusst haben könnten.
"Ich bin fasziniert davon, wie es Südliche Riesenkolibris schaffen, während ihrer Wanderung einen so großen Höhenunterschied zu überwinden", sagte Williamson. "Sie sind wie Miniatur-Bergsteiger. Wie passen sie ihre Physiologie an, um diese Höhenunterschiede zu bewältigen?
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Quelle: edition.cnn.com
