Kurzfassung der Dissertation an der Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg, angefertigt am Institut für Vogelforschung "Vogelwarte Helgoland", Wilhelmshaven, betreut durch Prof. Dr. Franz Bairlein, Institut für Vogelforschung Wilhelmshaven (Erstbetreuer) sowie Prof. Dr. Henrik Mouritsen, Universität Oldenburg (Zweitbetreuer

Maggini, Ivan

German

Hochschulschriftenserver - Universität Frankfurt am Main

Vogelwarte 48, 2010: 55 – 56© DO-G, IfV, MPG 2010Die vorliegende Untersuchung hatte zum Ziel, expe-rimentelle Daten und Feldbeobachtungen zu integrie-ren, um die Interaktion zwischen genetischen und umweltbedingten Faktoren im Vogelzug zu verstehen. Als Modellorganismus wählte ich den Steinschmätzer (Oenanthe oenanthe). Er ist recht einfach aufzuziehen und in Gefangenschaft zu halten und zudem im Feld leicht zu beobachten. Die Art ist in der ganzen Hol  arktis verbreitet und alle Populationen überwintern in Afri-ka südlich der Sahara. Daraus resultiert eine große Variation bzgl. der zeitlichen Muster des Zuges, der zurückzulegenden Distanzen und bzgl. der Konfron-tation mit ökologischen Barrieren, die während des Zuges überquert werden müssen. In sogenannten “common-garden”-Versuchen unter-suchte ich die genetische Basis der Unterschiede im zeit-lichen Ablauf und in der Menge der nächtlichen Zugun-ruhe und in den Körpermassenänderungen über die potenziellen Zugzeiten sowie  in der Orientierung von vier verschiedenen Populationen: (1) Vögel aus Island (ssp. leucorhoa), die die längste Distanz zurücklegen müs-sen, um ins Winterquartier zu kommen, mit (beim Weg-zug im Herbst) zunächst einem Nonstop-Flug von etwa 1.000 km über den Atlantik und mindestens einem Rich-tungswechsel; (2) Vögel aus Norwegen, die mit Ausnah-me eines anfänglichen Fluges von maximal 500 km über die Nordsee weitgehend über Land ziehen; (3) Vögel aus Deutschland, die  eine gegenüber den Vögeln aus Island und Norwegen erheblich kürzere Distanz zurücklegen   und keine anfängliche Meeresüberquerung vollziehen müssen und (4) Vögel aus Marokko (ssp. seebohmi), die Mittel- bis Kurzstreckenzieher sind.Die Vögel wurden im Alter von fünf bis sieben Tagen aus den Nestern geholt und anschließend von Hand aufgezogen bis sie in der Lage waren, sich selbständig zu ernähren. Sie wurden für eine ganze Saison (August bis Mai) in geschlossenen Räumen bei konstanter Tem-peratur gehalten und hatten Wasser und Futter ad li-bitum.  Ein  Teil  der  Vögel  wurde  einer  konstanten Photoperiode von 12L:12D ausgesetzt, während ein Zugstrategien des Steinschmätzers (Oenanthe oenanthe)Ivan MagginiMaggini I 2010: Migratory strategies in the Northern Wheatear (Oenanthe oenanthe). Vogelwarte 48: 55-56.Dissertation an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, angefertigt am Institut für Vogelforschung „Vogelwarte Helgo-land“, Wilhelmshaven, betreut durch Prof. Dr. Franz Bairlein, Institut für Vogelforschung Wilhelmshaven (Erstbetreuer) sowie Prof. Dr. Henrik Mouritsen, Universität Oldenburg (Zweitbetreuer).  IM: Institut für Vogelforschung „Vogelwarte Helgoland“, an der Vogelwarte 21, 26386 Wilhelmshaven,  E-Mail: ivan.maggini@bluemail.chanderer Teil einer simulierten Tageslängenänderung ausgesetzt war, die den Bedingungen ähnelte, die die Vögel in der Natur erfahren hätten. Während der Brut-zeit wurden die Vögel in Paaren in Freivolieren gesetzt, wo sie die Möglichkeit zur Reproduktion hatten. Es konnten sowohl Nachkommen von rein norwegischen Paaren, als auch Hybride aus isländischen x norwegi-schen Paaren erzeugt werden.Die Körpermasse der Vögel änderte sich im Laufe der Saisons im Zusammenhang mit den Zugzeiten. Der zeitliche Ablauf unterschied sich nicht zwischen Vögeln aus der Gruppe mit konstanten Bedingungen und sol-chen aus der Gruppe mit simulierter jahreszeitlicher Photoperiodik.  Alle  getesteten  Populationen  zeigten einen ähnlichen zeitlichen Verlauf der Körpermasseent-wicklung. Vögel aus Island zeigten eine höhere herbst-liche Zunahme der  Körpermasse als Vögel aus Norwe-gen und Deutschland. Dies belegt, dass letztere mehr Reserven als jene brauchen, um den Atlantik sicher überqueren zu können. Im Frühjahr waren die  Kör-permassen generell niedriger als im Herbst. Dies kann mit der Notwendigkeit einer möglichst zeitigen Ankunft in den Brutgebieten erklärt werden.Die  nächtliche  Zugunruhe  unterschied  sich  nicht zwischen den Populationen, weder in ihrem zeitlichen Verlauf noch in ihrer Stärke. Bei der Gruppe mit simu-lierter Photoperiode war die Aktivitätsmenge im Früh-jahr allerdings signifikant höher als im Herbst. Dies stellt wohl eine Adaptation dar, die den Vögeln ermög-licht, die Brutgebiete im Frühjahr zeitig zu erreichen.Die Simulation der Photoperiode synchronisierte sowohl  die  Körpermassenänderungen  als  auch  die Zugunruhe gruppenspezifisch. Dies bestätigt die Hy-pothese,  dass  die  Antwort  auf  photoperiodische Änderungen populationsspezifisch ist. Adulte Vögel zeigten  weder  hinsichtlich  zeitlichem  Ablauf  noch hinsichtlich Menge der Zugunruhe und der Körper-massenänderungen Unterschiede zu  Jungvögeln. Da-raus ist zu schließen, dass die endogene Regulation über mehrere Jahre erhalten bleibt.56  I. Maggini: Zugstrategien des Steinschmätzers (Oenanthe oenanthe)Anhand der Orientierungsversuche erwies sich, dass unerfahrene Jungvögel, die nie freie Sicht auf den Him-mel gehabt hatten, eine populationsspezifische Rich-tungswahl zeigten, welche allerdings nicht mit der er-warteten Richtung übereinstimmte und die Vögel auf eine falsche Zugstrecke geführt hätte. Jungvögel, die in Gefangenschaft geboren wurden und in den ersten Le-benstagen den Himmel sehen konnten, zeigten keine populationsspezifische Orientierung. Die gilt auch für Altvögel, die während der Brutzeit den Himmel sehen konnten. Es ist daher zu vermuten, dass für eine richtige Orientierung eine vorherige Kalibrierung des Magnet-kompasses nötig ist. Es ist aber noch nicht bekannt, wann  und  wie  oft  diese  Kalibrierung  beim  Stein-schmätzer notwendig ist.Zusätzlich zu den “common-garden”-Versuchen fing ich Steinschmätzer in verschiedenen Brutgebieten und Winterquartieren, um mittels Analyse von stabilen Isotopen (Stickstoff und Kohlenstoff) in Federn die Konnektivität zu untersuchen. Es war festzustellen, dass es altersbedingte Unterschiede hinsichtlich der δ15N- und δ13C-Werte gab und dass sich die δ15N-Werte zwischen den Geschlechtern und die δ13C-Werte zwi-schen den Jahren der Probennahme unterschieden. Die beobachtete Variation ist möglicherweise auf Un-terschiede in der Ernährung oder in der isotopischen Komposition der Nahrung zurückzuführen. Die vor-gefundene Variation ließ es nicht zu, die Herkunft der Vögel, die im Winterquartier gefangen wurden, zu bestimmen. Trotzdem deutete sich an, dass die schot-tischen und italienischen Vögel in Südmauretanien/Nordwest-Mali überwintern. Steinschmätzer der Un-terarten leucorhoa und seebohmi, die auch morpholo-gisch unterscheidbar sind, konnten ebenfalls mittels Isotopenanalyse den Winterquartieren in Maureta-nien/Mali zugeordnet werden.Die Vögel aus den “common-garden”-Versuchen be-nutzte ich auch für metabolische Messungen, um fest-zustellen, ob es endogene Unterschiede bzgl. dem Zu-rechtkommen mit niedrigen Temperaturen zwischen Populationen gibt, die ihre Brutgebiete in verschiedenen geografischen Breiten haben. Es war festzustellen, dass isländische Vögel bei Temperaturen von 15°C oder nied-riger einen höheren Ruhestoffwechsel haben als nor-wegische oder deutsche Vögel. Dies ist möglicherweise eine Adaptation an die kälteren Temperaturen während der Brutzeit auf Island. Die Thermoneutralzone lag bei allen Populationen oberhalb 20°C. Diese Temperatur wird in den Brutgebieten selten erfahren. Daraus folgt, dass die Vögel in ihren Winterquartieren in Afrika niedrigere metabolische Kosten haben, sie sind also durch reduzierte Abkühl-Kosten an den Aufenthalt in warmen Gegenden adaptiert. Die Kosten für das Auf-wärmen in den kälteren Brutgebieten sind wahrschein-lich von vornherein niedriger, weil hier die natürliche Nahrung vermutlich nicht limitiert ist. Diese Resultate zeigen, wie die Bedingungen im Winter auch die  Ant-wort des Metabolismus während der Brutzeit beeinflus-sen und schließlich auch die Fitness der Vögel.Aus diesen Ergebnissen lässt sich die genetische Basis des  Zugverhaltens  des  Steinschmätzers  ableiten.  Ich konnte zeigen, dass die Steinschmätzer über eine endo-gene  Disposition  für  den  Zug  verfügen.  Allerdings braucht diese Disposition eine Kalibrierung durch exter-ne Faktoren wie die Photoperiode, die Himmelssicht und eventuell weitere, die noch nicht bekannt sind. Die Ergeb-nisse bestätigen Beobachtungen an anderen Vogelarten. Aufgrund der Integration von experimentellen Untersu-chungen und feldornithologischen Beobachtungen konn-ten am Steinschmätzer zum ersten Mal in der Vogelzug-forschung die Wechselwirkungen von genetischen und umweltbedingen Faktoren untersucht werden.

Migratory strategies in the Northern Wheatear (Oenanthe oenanthe)

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hochschulschriftenserver - Universität Frankfurt am Main