Warum Vögel Fortpflanzungsprobleme haben
Sowohl bei Vögeln als auch bei anderen Arten können Paare erhebliche Schwierigkeiten bei der Fortpflanzung haben. Wissenschaftler*innen der Abteilung Verhaltensökologie und Evolutionäre Genetik haben in einer umfangreichen Analyse mit 23.000 Zebrafinkeneiern gezeigt, dass die Unfruchtbarkeit hauptsächlich auf die Männchen zurückzuführen ist, während die hohe Embryonensterblichkeit eher ein Problem der Weibchen ist. Inzucht, das Alter der Eltern und die Bedingungen, unter denen die Küken aufwuchsen, hatten überraschend wenig Einfluss darauf, ob sich Nachwuchs einstellte.
Copyright Zeichnung: Yifan Pei
Stammbaum der Vögel besser aufgelöst
Forscher*innen um Manfred Gahr aus Seewiesen haben die Verwandtschaftsverhältnisse der Vogelfamilien auf der Erde untersucht und konnten erstmals die Verwandtschaftsbeziehungen aller Familien der Nicht-Sperlingsvögel und fast aller Familien der Sperlingsvögel aufklären. Der neue Stammbaum basiert auf Genabschnitten, die nicht für Proteine kodieren, aber Sequenzen enthalten, die jeweils spezifisch sind für die Familien und deren Gattungen.
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Lieber im Verborgenen Lieben
In praktisch allen menschlichen Kulturen haben Paare Geschlechtsverkehr lieber im Verborgenen, ohne zuschauende Artgenossen. Yitzchak Ben Mocha aus der ehemaligen Humboldt Forschungsgruppe in Seewiesen hat Ethnographien aus 249 Kulturen analysiert und trotz erheblicher kultureller Unterschiede diese auffallende Übereinstimmung menschlicher Vorliebe gefunden. Auch nichtmenschliche Arten wie zum Beispiel die Graudrosslinge verbergen ihre Paarungen, um sexuelle Erregung von Zeugen zu verhindern, wie Ben Mocha in einer früheren Studie herausgefunden hat. Bei dieser Vogelart verpaaren sich nur die dominanten Männchen, die subdominanten Männchen helfen bei der Jungenaufzucht. Durch den heimlichen Sex können die dominanten Männchen gleichzeitig die Paarungskontrolle über ihre Partnerin und die Kooperation der Helfer aufrechterhalten, die an der Paarung gehindert werden. Ben Mocha entwickelte eine Hypothese, die voraussagt, bei welchen sozialen Arten sich die dominanten Gruppenmitglieder in der Regel heimlich Paaren.
Zebrafinkenmännchen erahnen, wann ihre Partnerin kommunizieren will
Wissenschaftler aus der Abteilung Verhaltensneurobiologie haben die neuronalen Grundlagen des wechselseitigen Austauschs von Zebrafinkenpaaren untersucht, die lebenslange Partnerschaften eingehen. Die Forscher fanden heraus, dass beim Männchen Neuronen eines bestimmten Gehirnareals (der sogenannte HVC) aktiviert wurden, sobald es die Rufe seines Weibchens hörte, auch wenn dieses gar nicht anwesend war. Besonders spannend ist aber der Befund, dass diese HVC-Neurone in Anwesenheit der Weibchen, also im normalen sozialen Kontext, nur dann durch die Rufe der Weibchen erregt werden, wenn die Männchen ihn vorab erahnen konnten. In dem Fall entsteht vor dem weiblichen Ruf auf noch nicht geklärte Weise eine neuronale Erregung und dann eine Reaktion der genannten männlichen HVC Neurone. Das Männchen konnte auf diese Weise schneller auf die weiblichen Rufe antworten, was wahrscheinlich eine wichtige Rolle für den Paarzusammenhalt und damit den Bruterfolg spielt.
Das Stimmorgan des Schwarzkolibris ist perfekt angepasst an die Erzeugung komplexer Laute
Kolibris sind die kleinsten Vögel mit der schnellsten Herzfrequenz und den größten Flugmuskeln, um nur einige rekordverdächtige Merkmale zu nennen. Einige Arten kommunizieren durch komplexe Laute, die früh im Leben gelernt werden, vergleichbar mit dem Spracherwerb des Menschen. Wie genau diese erzeugt werden, haben Wissenschaftler*innen aus Seewiesen jetzt in Zusammenarbeit mit der Zoologischen Staatsammlung München mit Hilfe von dreidimensionalen Computertomographie-Scans herausgefunden. Mit ihnen konnten sie eine hochauflösende digitale Karte der Morphologie des Stimmorgans (Syrinx) des Schwarzkolibris erstellen. Durch ihre Lage an der Außenseite der Brusthöhle und dem Verlauf der Muskulatur wird die Syrinx bei den ausgedehnten Flugbewegungen nicht beeinträchtigt. Das kleine Organ enthält Knöchelchen, die möglicherweise mit der Erzeugung von hohen Tönen in Zusammenhang stehen. Insgesamt ermöglicht der Aufbau der Syrinx der Kolibris eine präzise Kontrolle und Produktion der Laute.
Die komplexen Klangwelten der Fledermäuse
Zwei Schatten umschwirren sich in der Abenddämmerung. In einem wilden Tanz von Jäger und Beute jagt eine Fledermaus einen Nachtfalter. Eine Verfolgungsjagd wie diese lässt das Herz von Holger Goerlitz höherschlagen. Der Leiter einer Emmy Noether Forschungsgruppe in Seewiesen erforscht, wie sich Fledermäuse und Insekten gegenseitig mithilfe von Schall wahrnehmen.
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Beeren regulieren Stoffwechselstress bei Zugvögeln
Wandernde Stare sind Hochleistungssportler. Sie fliegen lange Strecken unter Bedingungen, die sie sehr nahe an ihre körperlichen Grenzen bringen können. Um gebrauchsfertigen Treibstoff für den hohen Energiebedarf der Muskeln zu liefern, steigt während des Fluges die Menge bestimmter Stoffwechselhormone (Glukokortikoide) im Blut der Tiere an. Allerdings ist eine erhöhte Konzentration dieser Hormone auf Dauer für den Körper schädlich. Ein Team von Forscher*innen aus Seewiesen, den USA und Polen zeigt in einer Studie mit Europäischen Staren im Windkanal, dass Anthocyane, ein wichtiger Bestandteil in roten Beeren, während langer Flüge als Antioxidanzien die übermäßige Produktion von Glukokortikoiden kontrollieren. Dies liefert neue Erkenntnisse darüber, dass Anthocyane in der Nahrung wichtige Stoffwechselfunktionen haben, die auch die durch Ausdauerflüge ausgelöste hormonelle Stressreaktion dämpfen.
Watvögel haben ausgefallene Verhaltensweisen zu bieten, stehen aber auch exemplarisch für den Verlust an Biodiversität
Watvögel lieben es nass. Sie suchen in feuchter Erde nach Insekten und anderen Krabbeltieren. Einige Arten wie der mexikanische Schneeregenpfeifer oder der Kampfläufer haben faszinierende Verhaltensweisen herausgebildet. Clemens Küpper und seine Arbeitsgruppe untersuchen in Langzeitstudien das Sozialverhalten dieser Vögel. Um das Thema Artenschutz kommen sie dabei nicht herum, denn wie viele Vogelgruppen gehen auch die Bestände der Watvögel weltweit dramatisch zurück.
Einfach mal treiben lassen: Windrichtung bestimmt Brutgebiete von Strandläufern
Männliche Graubruststandläufer besuchen in der Regel mehrere Nistplatzorte während des kurzen arktischen Sommers. Dabei entscheiden sie wohl spontan, in welche Richtung sie als nächstes fliegen: Je nach dem, wohin der Wind sie trägt. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen haben mittels Satellitentelemetrie-Sendern die Flugbahnen von 80 Männchen verfolgt und herausgefunden, dass Brutgebiete in der russischen Arktis eher mit Rückenwind besucht werden. In der Arktis, wo der Sommer kurz und die Brutgelegenheiten unvorhersehbar sind, können die Tiere durch die Unterstützung des Winds wahrscheinlich Zeit und Energie sparen.
Die Besiedelung von Städten führt bei Kanincheneulen zur Selektion genetischer Varianten mit vermutlich vorwiegender Funktion von kognitivem und emotionalem Verhalten
Die Urbanisierung nimmt weltweit zu; die meisten Menschen leben heute in Städten. Trotz des damit verbundenen allgemeinen Rückgangs der Vielfalt aufgrund der Fragmentierung von Lebensräumen, der Verfügbarkeit von Ressourcen oder der Umweltverschmutzung gibt es viele Beispiele von Arten, die durchaus erfolgreich städtische Lebensräume besiedeln. Eine Gruppe von Wissenschaftler*innen um Jakob Mueller und Bart Kempenaers untersuchte nun die Genome von Stadt- und Landvögeln des Kaninchenkauzes. Diese Tiere haben Südamerikas Städte erst vor einigen Jahrzehnten besiedelt. Die Forscher*innen fanden unter anderem bei Stadtvögeln Hinweise für Selektion vorwiegend in Genen, die bei der Signalübertragung und Vernetzung im Gehirn eine Rolle spielen und damit möglicherweise Kontrollfunktionen für das kognitive und emotionale Verhalten ausüben. Dies könnte eine wichtige Anpassung an die städtische Umwelt darstellen. (Copyright Foto: José L. Tella)
Stare schlafen im Sommer und in Vollmondnächten weniger
Stare schlafen im Sommer fünf Stunden weniger pro Nacht. Im Vergleich zum Winter machen die Vögel öfters Mittagsschlaf und leben unter höherem Schlafdruck. In Vollmondnächten schlafen die Tiere etwa zwei Stunden weniger als gewöhnlich. In ihrer Studie zeigen Wissenschafter der Universitäten Groningen und Zürich in Zusammenarbeit mit Forschungsgruppenleiter Niels Rattenborg aus Seewiesen, dass die Regulierung des Schlafs bei Staren sehr flexibel ist und sich ändernden Umweltbedingungen anpasst.
Sjoerd J. van Hasselt, Maria Rusche, Alexei L. Vyssotski, Simon Verhulst, Niels C. Rattenborg, and Peter Meerlo: Sleep Time in the European Starling Is Strongly Affected by Night Length and Moon Phase. Current Biology, 19 March 2020
Soziale Netzwerke geben Aufschluss über Dates von Blaumeisen
Blaumeisen, die im Winter öfters gemeinsam Nahrung suchen, bilden häufig ein Brutpaar oder gehen miteinander fremd im darauffolgenden Frühjahr. Dies hat ein Team um Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Seewiesen herausgefunden. In ihrer Studie zeigen sie, dass dabei die Bande für ein gemeinsames Brüten eher zu Beginn des Winters geknüpft werden, während Verbindungen zu Seitensprung-Partnern eher am Ende des Winters entstehen.
Hilfsbereite und tolerante Papageien
Papageien sind außerordentlich intelligent. So konnte der Graupapagei Alex, der mit rund 500 Wörtern kommunizierte, Fragen beantworten und spontan Objekte klassifizieren. Forscherinnen der Außenstelle Teneriffa des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Seewiesen haben nun nachgewiesen, dass sie auch ein hohes Maß sozialer Intelligenz und Hilfsbereitschaft aufweisen. Die Vögel helfen Artgenossen, selbst wenn sie keine sofortige Gegenleistung für ihre Hilfe erhalten. Darüber hinaus erwidern sie Gefallen und reagieren nicht mit Neid, wenn Artgenossen eine größere Belohnung erhalten als sie selbst. Geistig sind Papageien damit auf dem Niveau von Rabenvögeln, Delfinen und Primaten.
Finken in der Gesangsschule
Die neue "Max-Planck-Forschung", das Wissenschaftsmagazin der Max-Planck-Gesellschaft dreht sich um das Thema Lernen. Darin findet sich auch ein längerer Artikel über Manfred Gahr und seiner Abteilung Verhaltensneurobiologie über das Gesangslernen bei Zebrafinken und Kanarienvögeln.
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Klimawandel verstellt die innere Uhr bei Zugvögeln
Eine innere Uhr löst bei Zugvögeln im Frühjahr in Abhängigkeit von verschiedenen Umweltfaktoren Zugverhalten aus. Das hat Ebo Gwinner, ehemaliger Direktor des MPIOs für Ornithologie, bereits 1981 gezeigt. Mehr als 20 Jahre später wiederholte ein Team um Barbara Helm, damals seine Studentin und nun Professorin an der Uni Groningen in den Niederlanden und Gastwissenschaftlerin in Seewiesen, die Versuche mit den Methoden von damals an Trauerschnäppern. Sie fanden heraus, dass die Vögel jetzt über neun Tage früher Zugunruheverhalten zeigen, die Tiere also auf die durch den Klimawandel früher einsetzenden Frühjahre reagieren.
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Bild mit freundlicher Genehmigung von Ralph Martin, www.visual-nature.de
Verkehrslärm stört normale Stressreaktionen und verzögert das Wachstum von Zebrafinken
Lärm macht krank – zumindest den Menschen. Der Gesundheit von Zebrafinken und dem Wachstum ihrer Küken schadet chronischer Verkehrslärm ebenfalls. Einer Studie von Forscher*innen des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Seewiesen zufolge unterdrücken Straßengeräusche den Anstieg von Stresshormonen im Blut der Vögel, vermutlich um die negativen Konsequenzen von chronisch hohen Pegeln auf den Organismus zu vermeiden. Die Küken der Finken entwickelten sich zudem während der ersten Lebenstage langsamer, wenn sie in einem lauten Nest aufgezogen wurden.
"Für brauchbare Ergebnisse muss es den Vögeln gutgehen"
Forschungsgruppenleiterin Daniela Vallentin erforscht in Seewiesen, was sich im Vogelgehirn abspielt, wenn die Tiere ihre Gesänge lernen. Im Interview erklärt sie ihre Forschung an Nachtigallen und warum sie sich diese Vogelart für ihr Projekt ausgesucht hat (bitte auf das Bild klicken).
Der Standort des Max-Planck-Instituts für Ornithologie am Bodensee ist nun ein eigenständiges Institut
Die Erforschung von kollektivem Verhalten ist der Schwerpunkt des neuen Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie in Radolfzell und Konstanz. Neben den beiden bereits bestehenden Abteilungen von Martin Wikelski und Iain Couzin wird eine neue Direktorin berufen. Margaret Crofoot kommt von der University of California in Davis und wird die komplexen Gesellschaften und das Gruppenverhalten von Affen untersuchen.
(Foto: Axel Griesch)
Pressemitteilungen
Institutsseminarreihe in Seewiesen
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Karriere * Chancengleichheit * Beruf und Famile
Karriere und Chancengleichheit
Hier finden Sie Informationen über das Arbeitsleben am Max-Planck-Institut für Ornithologie.