Im Fliegen ausruhen
Manche Zugvögel sind monatelang in der Luft und stürzen selbst im Schlaf nicht ab
Zugvögel können bei ihrer Reise in die Winterquartiere enorme Strecken von Tausenden Kilometern zurücklegen. Interessanterweise bleiben einige von ihnen dabei für mehrere Monate pausenlos in der Luft, ja sie schlafen sogar im Fliegen. Nur wie sie das machen, war lange unbekannt.
Schwedische Ornithologen konnten im Jahr 2016 nachweisen, dass Mauersegler (Apus apus) nach ihrer Ankunft in Afrika sich nicht etwa erst einmal ausruhen, nein, sie bleiben weiterhin ununterbrochen in der Luft. „Unsere Untersuchungsergebnisse zeigen“, bilanziert Forschungsleiter Anders Hedenström von der Universität in Lund, „dass Mauersegler außerhalb der Brutzeit mehr als 99 Prozent ihres Lebens in der Luft verbringen.“
Die Datenlogger, die die Wissenschaftler den Tieren umgehängt hatten, zeichneten auf, dass einige der überwachten Vögel nicht ein einziges Mal landeten – und das in ganzen zehn Monaten. „Eine derart lang andauernde Fortbewegung ist bisher nur von Meerestieren bekannt“, weiß Felix Liechti von der schweizerischen Vogelwarte Sempach, der mit seinem Team den Flug des Alpenseglers (Tachymarptis melba), einem größeren Verwandten des Mauerseglers, in dessen Winterquartiere in Afrika überwacht hat.
Eine Art Autopilot
„Das Fliegen galt bisher als eine Verhaltensweise, die sich nicht mit dem Schlafen oder Pausieren vereinbaren lässt, da der Flug eine ständige Kontrolle und Anpassung der Flügel erfordert“, meint Liechti. Einige Vögel scheinen also über eine Art Autopiloten zu verfügen, der die wichtigsten Funktionen übernimmt und verhindert, dass die Tiere im Schlaf einfach vom Himmel fallen.
Ähnliches kennt man von Walen und Delfinen, die als lungenatmende Säugetiere auch im Schlaf regelmäßig an die Wasseroberfläche kommen, um dort den Sauerstoff der Luft zu atmen, damit sie nicht ertrinken. Die Meeressäuger lösen das Problem, indem sie abwechselnd immer nur eine Gehirnhälfte in den Schlaf versetzen, während die andere die lebenserhaltenden Funktionen steuert. Unihemisphärischen Schlaf nennen Neurologen diese Art des Schlafens, da nur eine Hälfte (Hemisphäre) des Gehirns involviert ist.
Niels Rattenborg vom Maxplanck-institut für Ornithologie in Seewiesen und sein Team konnten nachweisen, dass Vögel über einen ähnlichen Autopiloten verfügen. Sie rüsteten Bindenfregattvögel (Fregata minor) mit Gpsloggern und Messgeräten aus, die den Flügelschlag, die Kopfhaltung und auch die Hirnaktivitäten der Tiere aufzeichneten. Bindenfregattvögel eignen sich hervorragend für diese Untersuchungen, da sie mit ihren mehr als zwei Metern Flügelspannweite perfekt an das Fliegen angepasst sind und einen Großteil ihres Lebens in der Luft verbringen. Sie können wochenlang nonstop über den offenen Ozean fliegen, um sich Nahrung zu beschaffen, und dabei Tausende Kilometer am Stück zurücklegen. Die Auswertung des Datenmaterials zeigte den Forschern, dass sich die Tiere dabei zeitweise sogar im Tiefschlaf befinden.
Am frühen Abend segeln die Vögel bei aufsteigender Thermik in größere Höhen empor, und genau dann schlafen sie auch bevorzugt, haben die Wissenschaftler festgestellt. Im Schnitt schliefen die Tiere allerdings gerade einmal zwölf Sekunden am Stück. Der längste ununterbrochene Schlaf dauerte nicht einmal sechs Minuten. „Der kurze Schlaf am Abend ist wahrscheinlich so eine Art Power nap (Kraftnickerchen)“, vermutet Rattenborg.
Obwohl die Tiere nur relativ kurze Zeit am Stück schliefen, verfielen sie dabei dennoch in Tiefschlafphasen. Auf dem Elektroenzephalogramm (EEG) zeichneten sich die langsamwelligen Tiefschlafphasen des sogenannten Swschlafs (Slow-wave-sleep) deutlich ab. Aber auch den sogenannten Rem-schlaf (Rapid-eye-movement) beider Gehirnhälften konnten die Ornithologen auf dem EEG aufzeichnen.
„Obwohl sie mit beiden Hirnhälften schlafen können, schläft meistens nur eine Seite“, sagt Rattenborg, „und zwar diejenige, die nicht mit dem in Flugrichtung blickenden Auge verbunden ist.“Eine Erklärung dafür hat der Ornithologe auch: „So vermeiden die Vögel vermutlich Kollisionen mit Artgenossen, die in derselben Luftströmung segeln.“
Schlafnachholbedarf an Land
Forschungsleiter Rattenborg resümiert: „Auch Tauben werden wie der Mensch müde, die Fregattvögel dagegen machen einfach weiter.“Im Gegensatz zu den Alpenund Mauerseglern holen die Bindenfregattvögel den versäumten Schlaf später an Land allerdings nach, und zwar mit durchaus zwölf Stunden und mehr. Warum ausgerechnet den Alpen- und Mauerseglern der Schlafentzug nichts auszumachen scheint, wissen die Ornithologen bisher allerdings noch nicht. Der Schlaf der Vögel wird die Wissenschaftler also wohl auch in Zukunft nicht so schnell zur Ruhe kommen lassen.