Der Kuckuck fliegt 7000 km bis nach Mittelafrika. Er fliegt ungefähr September/Oktober los und kommt im März/April wieder zurück.

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1 ZUGVÖGEL Als Zugvogel bzw. Zugvögel bezeichnet man eine Gruppe von Vogelarten, die verschiedene Jahreszeiten an verschiedenen Orten verbringen. Jährlich sind weltweit schätzungsweise 50 Milliarden Zugvögel unterwegs, davon etwa 5 Milliarden zwischen Europa und Afrika. Strecken Viele Zugvögel pendeln in unseren Breiten zwischen Mitteleuropa, wo sie den Sommer verbringen und dem wärmeren Südeuropa oder Nordafrika, wo sie sich im Winter aufhalten (Kurzstreckenzieher). Andere wechseln zwischen Südafrika und Europa (Langstreckenzieher). Außerdem bekommen wir in Mitteleuropa Wintergäste aus Skandinavien oder Sibirien. So überwintern viele arktische Wasservögel am Niederrhein und an der Nordseeküste. Auch viele Singvögel aus Nord- und Osteuropa suchen dann die Wärme im Binnenland West- und Mitteleuropas. Die Orientierung erfolgt unter anderem durch einen Magnetsinn und anhand der Sternenkonstellation. Ein Grund, im Sommer nach Norden zu ziehen, sind die langen Tage, welche die Zeit zur Futtersuche verlängern und so die Aufzucht der Jungen begünstigen. Der Kuckuck fliegt 7000 km bis nach Mittelafrika. Er fliegt ungefähr September/Oktober los und kommt im März/April wieder zurück. Vogelzug Als Vogelzug bezeichnet man den alljährlichen Flug der Zugvögel von ihren Brutgebieten zu ihren Winterquartieren und wieder zurück. Vogelpopulationen, bei denen nur ein Teil zieht, bezeichnet man als Teilzieher. Populationen, die nicht ziehen, bezeichnet man als Standvögel. Die Ursachen des Vogelzugs Die biologischen Grundlagen des Vogelzugs können sowohl aus ökologischer als aus physiologischer Sicht erörtert werden, aber auch aus stammesgeschichtlicher Sicht. Ökologische Ursachen Wichtigste ökologische Ursache des Vogelzugs ist das jahreszeitlich extrem unterschiedliche Nahrungsangebot in den Brutgebieten: Während Insektenfresser zum Beispiel im Umkreis der Ostsee im Frühjahr und Sommer reichlich Nahrung vorfinden, ist es dort im Winter derart kalt, dass kaum noch Insekten umherfliegen

2 und große Vogelpopulationen daher unter Nahrungsmangel leiden und zugrunde gehen würden. Umgekehrt versammeln sich in den weiter südlich gelegenen Winterquartieren derart viele Vögel, dass auch dort die Nahrung zu knapp wird, als dass noch Eier gelegt und die Jungvögel später mit Nahrung versorgt werden könnten. Der kräftezehrende Vogelzug ist insofern gewissermaßen eine "Notlösung" (genauer: eine evolutionäre Anpassungsleistung) jener Vogelarten, die grundsätzlich nur in einem relativ warmen Klima überleben können, im Verlauf der Stammesgeschichte aber einen Ausweg gefunden haben, um auch vergleichsweise unwirtliche Gebiete besiedeln zu können. Seit einigen Jahren lässt sich eine Veränderung des Zugverhaltens vieler Vogelpopulationen feststellen, was von einigen Wissenschaftlern mit den Folgen einer globalen Klimaveränderung in Zusammenhang gebracht wird: Immer mehr Vogelarten, die früher obligatorische Zieher waren, überwintern inzwischen in Mitteleuropa, beispielsweise Mönchsgrasmücke und Zilpzalp. Einige Starenpopulationen haben ihre Zugrichtung sogar komplett umgekehrt und ziehen in nördliche Richtungen: in große Städte, wo sie auch in der kalten Jahreszeit ein ausreichendes Nahrungsangebot vorfinden. Über eine längere Zeitspanne hinweg könnte daher das uns bekannte Afrikanisch-Eurasische-Zugsystem verschwinden. Genetische und physiologische Ursachen Ob ein Vogel zieht, wohin er zieht und wann bei ihm die Zugunruhe einsetzt, ist genetisch festgelegt: Sowohl die Flugrichtung als auch die Flugdauer sind angeboren. Dies haben unter anderem Peter Berthold, Eberhard Gwinner und Wolfgang Wiltschko experimentell nachgewiesen. So gibt es Vogelarten, bei denen Teilpopulationen von Norden kommend in südöstlicher Richtung um die Alpen herum fliegen und andere Teilpopulationen in südwestlicher Richtung. Werden Individuen beider Teilpopulationen miteinander verpaart, wählen die Nachkommen einen mittleren Weg - in einzelnen Fällen kurioserweise sogar statt nach Süden nach Norden, in Richtung der Britischen Inseln. Die Verpaarung von Fernziehern mit Kurzstreckenziehern erbrachte vergleichbare intermediäre Verhaltensweisen in der Folgegeneration. Ferner wurden Vögel vom Schlüpfen an unter konstanten Bedingungen im Labor handaufgezogen, so dass sie nie Kontakt zu frei lebenden Artgenossen hatten und keine Jahreszeiten kannten. Dennoch zeigten sie die für Zugvögel typische Zugunruhe, das heißt eine Steigerung von motorischer Aktivität im Herbst und im Frühjahr. Allerdings war der Abstand von einer herbstlichen Zugunruhe zur nächsten meist etwas kürzer als ein Jahr. Das bedeutet, dass die Bereitschaft zum Ziehen zwar angeboren ist, der optimale Abflugtermin aber auch durch Umwelteinflüsse (zum Beispiel durch Witterungsbedingungen und Futterangebot) zumindest in geringem Maße beeinflusst wird. Die genauen physiologischen, speziell die hormonellen Vorgänge, die letztlich zum Einsetzen des Vogelzugs führen, sind derzeit Gegenstand intensiver Forschung.

3 Stammesgeschichtliche Ursachen Auf welche Weise im Verlauf der Stammesgeschichte der Vogelzug entstanden ist, ist derzeit noch weitgehend spekulativ, da es keine fossilen Überlieferungen für derartige Verhaltensweisen gibt. Nur der Mechanismus ist nachvollziehbar, der den Erhalt der angeborenen Fähigkeit zum Ziehen bewirkt: Ist das Nahrungsangebot am Zielort des saisonalen Vogelzugs gut, dann überleben dort die meisten der angekommenen Zugvögel. Ist das Nahrungsangebot hingegen unzureichend, so sterben sie. Das heißt: Nur jene Vögel, die dank ihrer Erbanlagen sowohl die richtige Richtung wählen als auch eine angemessene Flugstrecke können ihre Gene und damit ihr Zugvogelverhalten an die nächste Generation weitergeben. Der Vogelzug wird also auch heute noch durch die Selektion der am besten angepassten Individuen stabilisiert. Wie findet ein Vogel die richtige Richtung? Um sich auf ihrem Zugweg zu orientieren, benutzen die Vögel einen inneren Kompass, den Stand der Sonne oder jenen der Sterne. Der innere Kompass ist - darauf deuten zumindest einige neuere Studien hin - vermutlich die Folge von Magnetfeld-Rezeptoren im Auge, mit deren Hilfe die Vögel den Neigungswinkel des Erdmagnetfeldes wahrnehmen können. Bei Rotkehlchen befindet sich dieser Rezeptor offenbar im rechten Auge: Deckt man das Auge ab, verlieren sie die Fähigkeit zur Orientierung im Erdmagnetfeld. Bei Tauben (nicht nur bei Brieftauben) wurde in jüngster Zeit in einigen wissenschaftlichen Publikation erläutert, dass sich ein Magnet-Sensor am oberen Teil des Schnabels befinde; er könne die Stärke des Magnetfeldes messen. Die Erforschung des Magnetsinns steckt derzeit aber noch (vor allem aus Mangel an Geldern für verhaltensbiologische Grundlagenforschung) in den Kinderschuhen; sichere, das heißt international anerkannte, reproduzierbare Befunde liegen daher kaum vor. Vögel können sich ferner anhand des Sternhimmels orientieren. Schon in den 1970er-Jahren wurde dies u.a. bei Grasmücken in einem Planetarium nachgewiesen, wobei vor allem die Gesamtrotation des Sternenhimmels beachtet zu werden scheint und weniger bestimmte Veränderungen der Sterne zu einander. Handaufgezogene Indigofinken, die als Jungtiere niemals den Sternenhimmel zu sehen bekamen, waren später auf dem Zug nicht in der Lage, sich wie ihre frei lebenden Artgenossen zu orientieren - was als Beleg dafür angesehen werden kann, dass der "Sternenkompass" erlernt werden muss. Wurde solchen handaufgezogenen Tieren hingegen in einem Planetarium zwischen dem Flüggewerden und dem ersten Herbstzug ein um den Nordstern rotierender Sternenhimmel dargeboten, zeigten sie ein normal nach Süden hin gerichtetes Zugverhalten. Den Sonnenstand können die Vögel auch bei bewölktem Himmel dank ihrer Fähigkeit, UV-Licht wahrzunehmen, erkennen. Es gibt ferner einige Studien, die darauf hindeuten, dass zumindest einige Vogelarten auch die Polarisations-Muster am Himmel wahrnehmen, die sich - abhängig vom Stand der Sonne über dem Horizont - im Tagesverlauf ändern. Die Polarisation ist dann am größten, wenn das Licht in einem Winkel von 90 zur Sonne gestreut wird. Wie verbreitet diese Fähigkeit ist und ob sie beim Vogelzug wirklich genutzt wird, ist aber noch weitgehend ungeklärt.

4 Einige Forschungsarbeiten weisen schließlich darauf hin, dass auch Landmarken der Orientierung dienen, zum Beispiel der Verlauf von Autobahnen und die Beleuchtung von Großstädten. Vogelzug und Stoffwechsel Um auch große Distanzen ohne Nahrungsaufnahme zurücklegen zu können, aktivieren die Zugvögel nicht nur ihre vor Beginn des Vogelzugs angelegten Fettvorräte. Sie greifen sogar auf die Eiweiße ihrer inneren Organe zurück, so dass auch diese zumindest teilweise dem Stoffwechsel zwecks Energiegewinn zugeführt werden. Bei diesem auch Verbrennung genannten Vorgang von Fett und Eiweiß wird Wasser freigesetzt, das in erheblichem Maße dazu beiträgt, die Aufnahme von Trinkwasser zu verringern. Bei Grauschnäppern wurde in den 1980er-Jahren nachgewiesen, dass die Dauer ihrer Zwischenstationen in Oasen der Sahara von den Fettreserven abhängig ist. Gut genährte Tiere hielten sich dort kürzer auf als weniger gut genährte. Vergleichbare Ergebnisse brachten auch etliche Laborstudien: Mit wenig Futter versorgte Tiere zeigten eine geringere Zugunruhe als jene Artgenossen, die sich reichlich Fett anfressen konnten. Radar-Vogelzugbeobachtung Da der größte Teil des Vogelzugs nachts geschieht, entzieht er sich einer vollständigen optischen Beobachtung. Auch der Umstand, dass Vögel zum Teil in sehr großen Höhen, und zwar bis zu Fuß (9100 Meter), oder gar über den Wolken ziehen, macht eine visuelle Erfassung ohne technische Hilfsmittel unmöglich. Radargeräte geben dagegen weitestgehend unabhängig von Sichtverhältnissen Auskunft über die Intensität des Vogelzugs. Der Deutsche Ausschuss zur Verhütung von Vogelschlägen im Luftverkehr (DAVVL e.v.) [1] macht sich diese Technik bereits seit den 1960er-Jahren zur Warnung der Luftfahrer vor verstärktem Vogelaufkommen und damit einhergehender Vogelschlaggefahr zu Nutze. Je nach Radartyp sind Informationen zu Vogelzugzeiten, -intensitäten, -höhen und räumlichen Verteilungen aus den Radarechos abzulesen. Sie werden zu Warnmeldungen, den so genannten Birdtams, weiterverarbeitet und sind über die Website des DAVVL einzusehen. Magnetsinn Der Magnetsinn, also die Fähigkeit, das Magnetfeld der Erde wahrzunehmen und sich in ihm zu orientieren, wurde seit Mitte der 1960er Jahre an vielen Tieren und auch an Bakterien experimentell nachgewiesen. Damals hatte Wolfgang Wiltschko für seine Doktorarbeit im Keller des Zoologischen Instituts der J.W. Goethe- Universität Frankfurt am Main einen speziellen Käfig konstruiert, der einerseits vom Erdmagnetfeld genügend stark abgeschirmt werden konnte, um den herum er aber ein schwaches, statisches Magnetfeld künstlich erzeugen konnte. Nach seinen Tests mit den Modelltieren Rotkehlchen und später Tauben konnten er und zahlreiche

5 andere Forscher auch bei Insekten, Krebstieren, Mollusken, Fischen, Amphibien, Reptilien und Säugetieren einen Magnetsinn experimentell nachweisen. Wie erkennen Vögel das Magnetfeld? Ein technischer Kompass weist die Richtung von magnetisch Nord nach magnetisch Süd mit Hilfe der Polung des irdischen Magnetfeldes aus, er unterscheidet also gewissermaßen zwischen Nordpol und Südpol. Der Magnetsinn der Vögel basiert hingegen auf dem Erkennen der Inklination des Erdmagnetfeldes: Vögel bestimmen den Neigungswinkel der Magnetfeldlinien relativ zur Erdoberfläche. Sie unterscheiden also zwischen "polwärts" und "äquatorwärts", denn am Pol weisen die Magnetfeldlinien senkrecht nach oben, während sie am Äquator genau parallel zur Erdoberfläche verlaufen. Der Magnetsinn im Auge funktioniert wahrscheinlich mit Hilfe der so genannten Radikal-Paar-Bildung, die bereits 1976 von dem deutschen Biophysiker Klaus Schulten (heute Professor an der University of Illinois) beschrieben wurde. Diesem Modell zufolge besteht der Magnetrezeptor aus einem Molekülpaar, das durch Licht aktiviert werden kann und anschließend, infolge der Übertragung eines Elektrons, ein sehr kurzlebiges, so genanntes Radikal-Paar bildet. Dieses Paar alterniert ständig zwischen zwei quantenmechanisch möglichen Zuständen. Nach dessen Zerfall können sich Moleküle mit unterschiedlichen Eigenschaften bilden, je nachdem, in welchem Zustand sich dieses Radikal-Paar zuletzt befand. Dieser Endzustand ist dem Modell zufolge aber abhängig von der Inklination: Wenn die Magnetfeldlinien ausgeprägt senkrecht auf das Radikal-Paar treffen, entsteht ein anderes Verhältnis der beiden chemischen Endprodukte zu einander, als wenn die Magnetfeldlinien relativ flach auf das Radikal-Paar treffen. Im Ergebnis wird diesem Modell zufolge eine physikalische Gegebenheit (das örtliche Magnetfeld) in eine chemische Gegebenheit "übersetzt" und so ein wesentlicher Schritt zur Wahrnehmung mit Hilfe eines spezialisierten Sinnesorgans zurückgelegt. Der "Sitz" des Magnetsinns bei Vögel ist bis heute nicht mit absoluter Sicherheit nachgewiesen. Als geeignete Moleküle werden von den Forschern insbesondere so genannte Cryptochromen genannt, die in hoher Konzentration u.a. in der Ganglienzellschicht und den Fotorezeptoren von Gartengrasmücken nachgewiesen wurden. Demnach wäre die Netzhaut der Sitz des Magnetsinns. Von Wolfgang Wiltschko stammt die Beobachtung, dass die Orientierung von Zugvögeln am Magnetfeld nur gelingt, wenn ihr rechtes Auge nicht abgeklebt ist, während einäugig links sehende Tiere dann hilflos zu sein scheinen. Eine andere Frankfurter Forschergruppe kam ferner zu dem Ergebnis, dass auch im Bereich des Schnabels magnetisch empfindliche Strukturen vorhanden sind. (Quelle: Wikipedia)