Energieoptimierung aus der Vogelperspektive

Arktische Zugvögel benutzen unterschiedliche Strategien, um Reserven für die bevorstehende Brutphase zu mobilisieren

6. Oktober 2010

Auf ihren oft langen Wanderungen müssen Zugvögel ihre Energiereserven effizient einteilen und den Brutbeginn möglichst optimal planen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen haben nun in einer Studie an Graubruststrandläufern herausgefunden, dass Weibchen, die früh in ihrem Brutgebiet im nördlichen Alaska ankommen, auf Reserven zurückgreifen, die sie auf den Rastplätzen während der Wanderung aufgenommen haben. Später ankommende Weibchen hingegen nutzen das bis dahin reichhaltigere Futterangebot vor Ort. Die Vögel wenden somit verschiedene Strategien an, um mit ihrer Energie zu haushalten. (Journal of Avian Biology, 9. September 2010)

Weibliche Graubruststrandläufer müssen mit ihrer Energie optimal haushalten, damit die Brutzeit in Alaska zum Erfolg wird.

Zugvögel benötigen auf ihren Wanderungen eine Menge Energie, um die Anstrengungen zu meistern, die solche langen Reisen mit sich bringen. Sind sie einmal an ihrem Ziel angekommen, steht ihnen im Frühling mit Beginn der Brutperiode eine weitere kräftezehrende Zeit bevor. Die Energie dafür kann entweder aus Körperreserven stammen, die die Tiere in einer Zeit vor der Brutaktivtät anlegen oder aus kurzfristigen Reserven, die sie sich erst im Brutgebiet aneignen. In hohen Breiten ist die Brutzeit relativ kurz und die Tiere müssen sich physiologisch schnell auf das Brutgeschäft einstellen. Deshalb nahm man bisher an, dass arktische Zugvögel ihre Energiereserven bereits vor der Ankunft im Brutgebiet auffüllen, da sie oft zu einer Zeit ankommen, in der das Futterangebot noch relativ gering ist. Jetzt hat ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen an Graubruststrandläufern (Calidris melanotos) im nördlichen Alaska nachgewiesen, dass früh brütende Weibchen für die Eiproduktion Energiereserven mobilisieren, die sie bei Zwischenlandungen auf ihrer Zugstrecke angelegt haben. Weibchen, die später mit dem Brüten beginnen, nehmen diese Nährstoffe hingegen vorwiegend vor Ort am Brutplatz auf.

Die Wissenschaftler untersuchten mithilfe der Massenspektroskopie verschiedene Isotope im Nahrungsspektrum und dem Gewebe der Vögel, um die Herkunft der aufgenommenen Nährstoffe zu bestimmen. So konnten sie über die Verteilung stabiler Kohlenstoff und Wasserstoff-Isotope bestimmen, wann diese über die Nahrung in das Körpergewebe eingebaut worden waren. Wie sie herausfanden, unterschieden sich die Werte des schweren Kohlenstoff-Isotops C13 in Blutplasma, Federn und Krallen der Weibchen von denen ihrer sich entwickelnden Jungtiere. Daraus schlossen sie, dass die Nährstoffe für die Eibildung nicht aus dem Brutgebiet stammen konnten.

Interessanterweise stimmten aber die Isotopenwerte der roten Blutkörperchen der Weibchen mit denjenigen der Jungvögel überein, was bedeutete, dass die Nährstoffe auf der Zugstrecke aufgenommen worden sein mussten. Würden sie nämlich aus dem Überwinterungsgebiet stammen, müssten rote Blutzellen und Krallen der Weibchen identische Werte aufweisen, was aber nicht der Fall war. "Mit unserer Analyse der stabilen Isotope können wir in eleganter Weise die Hypothese bestätigen, dass die Energiereserven der ziehenden Strandläufer an den Rastplätzen während der langen Wanderung angelegt werden. So sind diese Plätze sehr wichtig für das Wohlergehen der Individuen einer Population", erklärt Bart Kempenaers, Direktor am Max-Planck-Institut in Seewiesen.

Die Datenanalyse hielt aber noch eine besondere Überraschung bereit. Mit zunehmender Dauer der Brutzeit verschoben sich die Verhältnisse der Isotopenwerte zueinander. Dann stammten die Resourcen für die Eiproduktion mehr und mehr aus der Nahrung des Brutgebiets - Wintermückenlarven und Würmer. "Vieles spricht also dafür, dass die Graubruststrandläufer verschiedene Strategien der Nahrungsspeicherung anwenden, und zwar je nachdem, wann sie im Brutgebiet ankommen und mit dem Brüten beginnen", sagt Elizabeth Yohannes, Erstautorin der Studie.

Doch warum kommen manche Vögel früher als andere an? Die Erklärung liegt weit weg - und zwar an jenen Orten in Südamerika, an denen die Tiere überwintern. Die hohen Absolutwerte des stabilen Wasserstoffisotops, die die Wissenschaftler in den Federn der am frühesten brütenden Strandläufer-Weibchen nachgewiesen hatten, stimmten exakt mit der Isotopenverteilung überein, die in den Niederschlägen im nordöstlichen Südamerika zu finden ist. So hatten diese Tiere vermutlich eine geringere Distanz vom Überwinterungsgebiet (oder genauer: dem Gebiet in dem das Federkleid gemausert wurde) zurückgelegt und kamen daher früher im Brutgebiet an als ihre weiter südlich startenden Artgenossen. Wann die Tiere das Wintergebiet verlassen, was sie unterwegs erleben und welche Wetterbedingungen die Zug- und Brutstrategien beeinflussen, ist bisher noch nicht bekannt. Offen ist auch die Frage, ob die verschiedenen Brutstrategien den Fortpflanzungserfolg beeinflussen.

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