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Aerodynamischer Nutzen

Entwicklungsbiologie. – Reste früherer Entwicklungsstadien gibt es häufiger in der Natur, der menschliche Blinddarm ist ein solches Beispiel. Die Flügel von flugunfähigen Vögeln sind es dagegen, entgegen der landläufigen Ansicht nicht. US-Biologen haben ihren Zweck aufgedeckt.

    Von Kristin Raabe

    Großes Theater im Hühnerstall: Hektisch flatternd versuchen alle sich vor dem vermeintlichen Feind in Sicherheit zu bringen. Eine Chance haben die Hühner dabei nicht wirklich. Wenn sie nur wegfliegen könnten... Dazu taugen ihre Stummelflügel jedoch nicht. Aber genau diese Unfähigkeit macht die Hühner für einen amerikanischen Forscher so interessant: Kenneth Dial von der Universität von Montana:

    Wir wollten wissen, welche Funktion die Flügel bei flugunfähigen Vögeln haben, die eigentlich nur am Boden leben. Welchen Nutzen haben die Flügel für so einen Vogel? Schlagen sie einfach nur so damit herum oder unterstützen diese Flügel ihre Beine beim Laufen? Was bringen diese Flügel solchen erdgebundenen Vögeln?

    Und wie das Fliegen entstanden ist - auch das wollte Ken Dial ausgerechnet von flugunfähigen Rebhühnern lernen. Sicher wissen Forscher nur eins: Die Vorfahren unsere Vögel waren Dinosaurier, die Federn und kleine Flügel besaßen. Fliegen konnten sie nicht. Welchen Vorteil verschaffte ihnen ihre Flügel? Und wie entstand daraus das Fliegen? Starteten die ersten Flugversuche vom Boden in die Lüfte oder vom Baum hinunter auf die Erde? Um diese Fragen zu klären beobachtete Ken Dial Küken, deren Babyflügel sie keinen Zentimeter vom Boden weghoben. Trotzdem schlagen auch diese kleinen Rebhühner schon viel mit ihren Flügeln. Dial:

    Die eigentliche Inspiration bekam ich durch meinen Sohn und seinen Freund. Sie halfen mir bei meinen Studien. Die Vögel sollten über einen Heuballe auf eine Stange gelangen. Als ich von einer Reise zurückkam erzählten die beiden mir: "Die Vögel schummeln". Das brachte mich am Ende auf die richtige Idee.

    Die Jungen dachten, das die Küken schummeln, weil sie ihre Flügel benutzten. Sie hatten den Eindruck, die jungen Rebhühner würden auf die Stange flattern. Die Videoanalyse zeigte aber: Die Vögel bewegten ihre Flügel vom Kopf zu den Füßen und zurück. In diesem Winkel bringt sie der Flügelschlag allerdings nicht in die Luft. Im Gegenteil: Er drückt die Vögel an den Boden:

    Wir fanden heraus, dass sie ihre Flügel benutzen, um auf jede Art von Erhöhung hinaufzugelangen. Beispielsweise, wenn sie einen Abhang hinauflaufen oder auf einen Heuballen klettern. Dann fragten wir uns, helfen die Flügel den Vögeln tatsächlich beim Laufen. Also veränderten wir den Untergrund auf, dem sie sich bewegten. Zuerst benutzten wir einen sehr glatten Boden, dann einen etwas raueren und schließlich einen richtig unebenen Untergrund. Wir merkten dann sehr schnell, wie dringend unsere Vögel einen Halt am Boden benötigen. Die Bodenhaftung der Beine wird aber durch die Flügelschläge verstärkt.

    Durch ihren Flügelschlag gelangen die kleinen Rebhuhnküken schneller auf eine Erhöhung. Und das mach auch Sinn: Denn Rebhühner nisten gewöhnlich an Feldrändern am Boden. Dort sind sie ihren Feinden, wie beispielsweise den Mardern, hilflos ausgeliefert. Für die Küken kann es lebensrettend sein, möglichst schnell auf eine kleine Erhöhung zu fliehen. Dial:

    Ich denke durch unsere Studie haben wir zum ersten Mal gezeigt, dass Vögel ihre Flügel nicht zum Fliegen sondern in einer völlig anderen Art und Weise benutzen. Dadurch erzeugen sie aerodynamische Kräfte, die sie an den Boden drücken, anstatt sie in den Himmel zu heben, was ja eigentlich die Funktion von Flügeln sein sollte.

    Wenn die Küken aufwachsen, werden ihre Flügel allmählich stärker, Sie können sich dann auch immer besser in Sicherheit bringen. Und irgendwann flattern sie einfach auf den rettenden Heuballen. Dial:

    Das alles passt ganz gut in die Welt der Dinosaurier hinein. Die Vögel, die wir untersucht haben sind letztlich auch Nachfahren dieser Dinosaurier und sie haben kleine Flügel, die eine aerodynamische Funktion haben. Damit unterstützen sie ihre Füße, sobald sie eine Erhöhung von mehr als 45 Grad hinauflaufen. Diese Dinosaurier hatten auch kleine Babyflügel und ich glaube, sie haben sie genauso benutzt wie unsere Rebhühner: Die Flügel unterstützten sie dabei, sich auf einer Erhöhung in Sicherheit zu bringen.

    Bislang haben Wissenschaftler keine direkten Beweise dafür, dass Dinosaurier ihre Flügel genauso schlugen wie Rebhühner. Aber ohne eine Zeitmaschine werden das auch niemals herausfinden.