Wunder der Natur
Beispiele für Navigation
Das Geheimnis der tierischen Navigatoren!
Bloß nicht verlaufen, verfliegen, die Orientierung
verlieren.
Viele von uns Menschen haben vielleicht schon einmal z.B. in
einem größeren Waldgebiet die Orientierung verloren. Und
wir wissen, welche Schwierigkeiten man dann vielleicht hat,
den Ausgangspunkt zu finden. Und das, obwohl wir doch verschiedene
Orientierungsmöglichkeiten kennen, z.B. den Stand der Sonne,
Orientierung anhand der Stämme oder mit unserer Uhr...
AuchTiere sind darauf angewiesen, den richtigen Weg zu finden, oft sogar
über zigtausende von Kilometern. Aber wie bewältigen das die Tiere??
Besonders verblüffende neue
Erkenntnisse gibt es über die Navigationstricks der Ameisen. Ein wildes Gewusel, so ein Ameisenhaufen. Zehntausende von
Tieren rennen scheinbar ziel- und planlos umher. Doch tatsächlich ist das
Verhalten der Tiere nicht so undurchschaubar, wie es scheint. Ganz gezielt
werden Futterplätze gesucht und gefunden - und vor allem finden die kleinen
Krabbeltiere wieder den Weg zurück in den Bau.
Oder: Typisch für den Herbst: Riesige Vogelschwärme ziehen über das Land. Die einen
sind auf dem Weg in wärmere Gefilde, die anderen kommen, um bei uns zu
überwintern. Je mehr Wissenschaftler über das Geheimnis des Vogelzugs
herausfinden, desto faszinierender erscheint er:
Orientierung und Navigation bei Tag und Nacht, bei bedecktem Himmel oder
Sonnenschein; Non-Stop-Flüge über Wüsten, Ozeane und Gebirge. Pünktliche Ankunft
an den Brutplätzen, oft auf den Tag genau, und dies nach Reisen, die ganze
Kontinente umspannen.
Grundlage dafür sind unterschiedlichste Systeme: Im gesamten Tierreich gibt es eine ganze Palette von Sinneswahrnehmungen, die
als Navigationssysteme funktionieren. Tiere können sich an Magnetfeldern, an der
Sonne, dem Mond und den Sternen orientieren, sie senden und empfangen
Ultraschall, finden Wegmarken über den Geruch oder zählen ihre Schritte.
Hier
einige Beispiele:
Wüstenameisen
Die Kleinen können zählen! Und zwar nicht nur bis drei, sondern
noch viel weiter. Unglaublich, aber wahr: Wüstenameisen zählen ihre Schritte, um
von einer Futterstelle wieder zurück zum Bau zu finden. Das haben Forscher
herausgefunden, indem sie die Beine der Krabbeltiere verlängerten oder
verkürzten.
Zum einen nutzen Ameisen polarisiertes Sonnenlicht als eine Art
Himmelskompass, um die Richtung zu bestimmen, aber anhand der Schrittzahl
bestimmen sie die Entfernung zum heimischen Nest. Vermutet hatten Forscher schon
lange, dass die flinken Wüstenameisen, die sich oft mehr als hundert Meter von
ihrem Bau entfernen und anschließend auf schnellstem, direktem Weg zum
Ausgangspunkt zurückfinden, über einen Entfernungsmesser verfügen müssen.
Ein Versuch brachte Gewissheit: Die Wissenschaftler verlängerten einigen
Ameisen die Beine mit Schweineborsten, anderen wurden Beinsegmente amputiert.
Als nun die Wüstenameisen zum Bau zurückkehrten, rannten die Tiere mit den
verlängerten Beinen zu weit, die mit den verkürzten Beinen wähnten sich zu früh
am Ziel. Doch schon ein paar Tage später hatten die Versuchsameisen sich an ihre
neuen Beinchen gewöhnt und hatten gelernt, die Distanz wieder richtig
einzuschätzen.
Tauben
Wenn
man sich nicht intensiver mit Brieftauben beschäftigt,
staunt man immer wieder, dass sie immer wieder nach Hause zurück
findet.
Wie ihr das gelingt, darüber haben sich Forscher
schon lange den Kopf zerbrochen. Wahrscheinlich nutzen die Tauben verschiedene
Navigationsmethoden. Zum einen orientieren sie sich an Landmarken. Das können
Berge, Flüsse, Häuser, Eisenbahngleise, Straßen oder Autobahnen sein, praktisch
alle auffälligen Geländepunkte, die sie erkennen und vor allem wiedererkennen
können.
Aber es muss noch mehr hinter dem Navigationssystem der Tauben stecken. Wie
sonst können Brieftauben, die in einer unbekannten Gegend ausgesetzt werden,
problemlos nach Hause finden? Weiteres Hilfsmittel ist der Sonnenstand, der in
Verbindung mit einer "inneren Uhr“ als Kompass genutzt wird.
Da die Tiere aber
auch bei Regen und Nebel den Weg finden, muss es noch eine weitere
Orientierungshilfe geben. Es ist wahrscheinlich das Magnetfeld der Erde, das die Tauben mit Hilfe des
magnetischen Minerals Magnetit, das unter anderem im Schnabel eingebaut ist,
orten können. Wie aber alle Faktoren sich zum Navigationssystem der Brieftauben
ergänzen, ist noch nicht vollständig geklärt.
Neueste Untersuchungen haben gezeigt, dass noch stärker als der Magnetsinn
der Geruchssinn als Wegweiser genutzt wird. Offensichtlich nutzen die Tauben das
Magnetfeld der Erde, den Sonnenstand und Wegmarken zur groben Orientierung,
verlassen sich aber zur genauen Positionsbestimmung ihres Taubenschlags auf eine
"Duftlandkarte“.
Zugvögel
Milliarden von Singvögeln ziehen zwei Mal pro Jahr zwischen den
Kontinenten hin und her. Verschiedene Experimente legten bislang den Schluss
nahe, dass über Nacht fliegende Singvögel möglicherweise die Sterne, die Sonne,
das geomagnetische Feld und polarisierte Lichtmuster zur Orientierung nutzen.
Doch: Wie nun genau funktioniert die Langstreckennavigation?
Forscher der Universität Oldenburg fanden heraus, dass Vögel ihren Magnetsinn
offensichtlich mit Hilfe des Sonnenunterganges eichen. Sie können so auch in
Regionen den richtigen Kurs halten, in denen ein Magnetkompass eine ganz andere
Nordrichtung anzeigt als der Polarstern. Hatten die Versuchsvögel keine
Möglichkeit, ihren inneren Kompass mit der untergehenden Sonne abzugleichen und
wurden anschließend einem künstlichen Magnetfeld ausgesetzt, flogen sie in die
Irre. Zwar hätten die Vögel in der Dunkelheit die Möglichkeit gehabt, ihre
Flugrichtung anhand der Sternenbilder zu korrigieren, mit deren Hilfe sie auch
navigieren können, doch anscheinend vertrauten die Piepmätze ihrem Magnetsinn
mehr. Erst am nächsten Tag, nachdem die Vögel ihren Kompass wieder während der
Dämmerung neu eichen konnten, korrigierten sie ihre Richtung.
Lachse
Viele wandernde Tierarten haben die Fähigkeit, nach einer
jahrelangen, viele tausend Kilometer langen Reise, zielsicher wieder an den
Ausgangspunkt zurückzukehren. So zum Beispiel die Lachse. Sie kehren nach zehn
bis 13 Jahren wieder genau an ihren Geburtsort zurück, um dort zu laichen und
anschließend zu sterben.
Wie finden sie die oft kleinen Bäche wieder, in denen sie geschlüpft sind?
Mit der Nase, lautet die Antwort. Lachse haben einen unvorstellbar feinen
Geruchssinn, mit dem sie den einzigartigen Geruch ihres Geburtsbachs wahrnehmen
können. Dieser Geruch ist es, der als unauslöschliche Erinnerung im Gehirn der
Jungfische verankert ist und nun als "olfaktorischer Leitfaden" den Fischen bei
der Rückkehr den Weg weist.
Aale
Aale
verbringen den größten Teil ihres
Lebens im Süßwasser. Erst im Alter von zwölf (Männchen) und 20 (Weibchen), mit
der Geschlechtsreife, zieht es die Tiere in die See. Aus Nordamerika und ganz
Europa wandern sie in die Sargasso-See, einem Meeresgebiet östlich von Florida
und südlich der Bermuda-Inseln. Mehr als 3.000 Seemeilen legen die Aale dabei
auf dem Weg von Europa zu ihren Laichplätzen in der Sargasso-See zurück.
Dort paaren sich die Aale und sterben. Der Nachwuchs verbringt die ersten
drei bis vier Lebensjahre im Meer und wandert langsam zurück in Richtung der
Regionen, aus denen ihre Vorfahren stammen. Wie aber finden sie den Weg dorthin?
Aber
es gibt es darüber noch keine wissenschaftlich fundierten Aussagen.
Es wird aber vermutet, dass sich die erwachsenen, geschlechtsreifen Aale
bei ihrer Wanderung in Richtung Sargasso-See an dem
Magnetfeld der Erde orientieren. Auch die Aal-Larven auf ihrem Weg zurück in die
Süßwasserflüsse und –seen Europas und Amerikas verlassen sich vermutlich auf den
Magnetsinn. Kommen sie den Küsten näher, hilft ihnen der Geruchssinn weiter, der
ihnen sagt, wo sich eine Flussmündung befindet.
Bienen
Schon lange ist von Bienen bekannt, dass sie ihren Mitbewohnern
im Bienenstock den Weg zu einer neuen Futterstelle mit einem Tanz beschreiben.
Aber Tanz ist nicht gleich Tanz. In unterschiedlichsten Versionen beschreibt sie
ihren Fund und den Fundort genauer: Ist die Futterquelle nah, macht sie es sich
einfach und tanzt den so genannten Rundtanz: immer im Kreis herum.
Ein Schwänzeltanz, bei dem das Hinterteil hin und her schwingt, signalisiert,
dass die Entfernung größer ist. Die Richtung teilen sie ihren Artgenossen mit
mehreren schwingenden Schritten geradeaus mit. Tänzelt die Biene genau senkrecht
die Wabe hoch, bedeutet es, dass der Fundort in Richtung Sonne liegt. Und
wandert sie die Wabe in schrägeren Richtungen hinauf, signalisiert sie damit
abweichende Richtungen.
So ein Bienentanz kann aber noch mehr: Je weiter die Futterquelle entfernt
ist, desto länger schwänzelt die Sammlerin und desto längere Tonintervalle, die
sie mit den Flügeln erzeugt, gibt sie von sich. Ergiebige Futterquellen zeigt
die Biene ihren Artgenossinen an, indem sie die Tänze wiederholt - je öfter,
desto mehr ist dort zu holen. Und sie kann ihren Sammelkolleginnen mit Hilfe von
Duftstoffen signalisieren, welches Futter am Ziel wartet.
Schildkröten
Schildkröten haben einen ausgeprägten Orientierungssinn. Sie
finden selbst nach einer 20 Jahre dauernden Reise durch die Ozeane problemlos
ihren Geburtsstrand wieder, um dort die Eier abzulegen. Doch es gibt noch andere, fantastisch klingende Schilderungen über den
Orientierungssinn der Meeresreptilien.
Ein Fischer hatte in 1950er Jahren vor
der Küste Nicaraguas Schildkröten gefangen, deren Panzer er, wie es damals
üblich war, mit seinen Initialen kennzeichnete. Er machte sich auf den Weg nach
Florida, um auf den dortigen Märkten seinen Fang zu verkaufen. Kurz vor der
Küste kam er in einen Sturm, bei dem das Boot fast kenterte und sein Fang über
Bord gespült wurde. Einige Monate später fischte er wieder an gleicher Stelle vor der Küste
Nicaraguas und zog zu seiner Überraschung wieder eine von ihm gekennzeichnete
Schildkröte aus dem Wasser - das Tier hatte über eine Entfernung von 1000
Kilometern wieder zur gleichen Stelle zurückgefunden.
Neueste Untersuchungen zeigen, dass Schildkröten zur Navigation eine Art
innere Landkarte verwenden, auf der die unterschiedlichen Verläufe der
Feldlinien des Erdmagnetfelds eingezeichnet sind. Damit sind sie in der Lage,
ihre Position zu bestimmen und die exakte Wegrichtung zu ihrem Ziel zu erkennen.
Wale
Meeressäuger "singen“. Über Tausende von Kilometern können sie miteinander kommunizieren, auch
navigieren. Vor allem mit den
sogenannten Klicklauten orientieren sich die Wale. Trifft ein Klick auf einen
Gegenstand, wird der Ton als Echo zurückgeworfen. Dieses Echo informiert den Wal
über Art, Entfernung und Geschwindigkeit des Gegenstandes, fast wie ein hörbares
Bild. Dadurch haben sie die Fähigkeit, im trüben Wasser zu
navigieren und Objekte zu identifizieren, die weit außerhalb ihrer Sichtgrenze
liegen.
Pottwale setzen die Klicks auch zur Nahrungssuche ein. Hat ein Pottwal zum
Beispiel in Meerestiefen von 100 Metern lebende Riesentintenfische geortet,
benutzt er auf der Jagd laute Klicks in kurzer Folge. Die zurückkommenden
Schallwellen führen ihn direkt zur angepeilten Beute. Delfine hingegen benutzen
nicht nur Klicks, sondern auch Pfiffe und andere Töne zur Jagd.
Für ihre langen Wanderungen nutzen Meeressäuger das geomagnetische Feld der
Erde. Dieses Feld liefert den Walen eine Art Landkarte, kombiniert mit einem
Timer, mit dem sie ihre Position und die Veränderungen auf der Landkarte
bestimmen können. Das Magnetfeld der Erde ist nicht einförmig. Es gibt lokale
Störungen, verursacht durch die magnetischen Charakteristika der jeweiligen
geologischen Formationen. Aus diesen Abweichungen lässt sich eine Topographie
ableiten, die man als Berge und Täler beschreiben kann. Wale scheinen sich
parallel zu diesen Konturen zu bewegen. Sie behalten die Felder mit höherem
Magnetismus zur Linken, die Felder mit niedrigerem Magnetismus zur Rechten - und
umgekehrt. So folgen sie in den Ozeanen regelrechten Wanderrouten.
Blindmäuse
Eine ganz besondere Art der Orientierung haben Blindmäuse
entwickelt. Die kleine Säuger, die auf dem Balkan, in der mittelasiatischen
Steppe, in Vorderasien und Nordafrika leben, sind, wie unsere heimischen
Maulwürfe, ganz auf das Leben unter Tage spezialisiert. Dort, in ihrer unterirdischen Welt, nutzen sie ein einzigartiges Verfahren,
um Hindernisse zu umgehen oder um sich auf 20 bis 40 Zentimeter Tiefe unter der
Grasnarbe zu halten, wo sie den Großteil ihrer Wurzel- und Knollennahrung
finden: Sie nutzen seismische Wellen.
Während sie graben, klopfen die Nager immer wieder mit dem Kopf gegen die
Gangwand, um Hindernisse, die im Weg liegen könnten, zu lokalisieren und zu
umgehen. In den reflektierten Wellen dieser Miniaturbeben gibt es dabei
charakteristische Vibrationsmuster. Aus der Stärke und der Streuung der
seismischen Wellen lassen sich Information über Entfernung und Größe von
Hindernissen im Untergrund gewinnen. Die Blindmäuse nehmen diese Reflexionen
über ihre Pfoten wahr. Die possierlichen Tierchen sind auch in der Lage, zur
Orientierung in ihrem unterirdischen Labyrinth das Erdmagnetfeld zu nutzen.
Mistkäfer
Das Mondlicht macht’s - immer, wenn der Mond scheint, rollen
die Mistkäfer ihre Kugeln aus Tierdung auf gerader Linie zum Ziel. Ist es
bewölkt, rollen die Käfer ihre Fracht nur noch in Schlangenlinien durch die
Gegend. Wie kommt das zustande?
Die Sonnen strahlt den Mond an, der das Licht nachts zur Erde reflektiert.
Diese Licht ist polarisiert, es schwingt in einer bestimmten Richtung – und
daran orientieren sich die fleißigen Käfer. Wie auf einer ausgeleuchteten Straße
folgen sie der Richtung der polarisierten Strahlen.
Wird die Polarisationsrichtung um 90 Grad gedreht, machen die Käfer sofort
eine rechtwinklige Wende, wobei einige nach rechts und andere nach links
marschieren. Das zeigt, dass die Pillendreher-Käfer das Mondlicht zur Einhaltung
eines geradlinigen Kurses nutzen, nicht aber rechts und links voneinander
unterscheiden können.
Fledermäuse
Dass Fledermäuse mit einem Echolot-System navigieren, sich
damit auch in absoluter Dunkelheit bestens orientieren und effizient auf Jagd
gehen können, ist altbekannt. Neu ist die Erkenntnis, dass sie für die
Navigation auch ihre Flügel benutzen.
Ein Netz aus Sinneszellen auf der Flügeloberfläche ermöglicht es den Tieren,
selbst feinste Veränderungen von Luftströmungen wahrzunehmen und ihre
Flügelposition entsprechend korrigieren zu können. Ohne die Sinneszellen
gelingen den fliegenden Säugetieren dagegen nur noch einfache Flugmanöver. Jede der winzigen Zellen auf der Flügelhaut ist mit feinen Härchen
ausgestattet, das sehr empfindlich auf Luftströmungen reagiert. Nach einer
Behandlung mit Enthaarungscreme konnten die Fledermäuse zwar noch einigermaßen
gut geradeaus fliegen, komplizierte, schnelle Flugmanöver wollten ihnen dagegen
nicht mehr gelingen. Erst nachdem die Härchen nachgewachsen waren, flatterten
sie wieder wie gewohnt.
Weitere dehnungsempfindliche Sinneszellen auf den Flügeln helfen
wahrscheinlich ebenfalls bei der Orientierung: Mit ihnen können die Fledermäuse
vermutlich Insekten in der Luft aufspüren und einfangen.
Waldameisen
Ameisen stellen "Wegweiser" auf, um möglichst schnell wieder zu
ihrem Hügel zurückzufinden. Bekannt war bereits, dass sich einige Ameisenarten
an der Sonne oder an auffälligen Punkten in der Landschaft orientieren. Viele
der Tiere wie die Pharaoameise jedoch hinterlassen auf ihrem Weg Duftstoffe und
bilden so ein feinmaschiges Wegenetz, das nur über den Geruch wahrnehmbar ist.
Bislang war unklar, woher die Ameisen an Weggabelungen wissen, welcher Weg
der richtige ist. Zunächst wurde angenommen, die von ihnen hinterlassen
Chemikalien seien an bestimmten Stellen jeweils unterschiedlich stark
konzentriert. Doch das wäre sehr kompliziert und fehleranfällig. Wie die
Forscher nun in Experimenten gezeigt haben, setzen die Insekten auf Geometrie:
Die Wege sind demnach immer in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet,
der den Ameisen zeigt: Hier geht’s vom Nest weg oder "Hier
geht’s nach Hause."
Quelle: AOL 
