Kolibris können durch Lücken fliegen, die kleiner sind als ihre Flügelspannweite: Endlich wissen wir, wie sie das machen
Wie viele Dinge können Kolibris tun, wenn sie im Flug sind? Eine ganze Menge, denn sie sind die wendigsten Luftakrobaten, die wir kennen. Doch die Forschung hat herausgefunden, wie sie es geschafft haben, ihre einzige Einschränkung beim Fliegen zu überwinden: Das ist es.
Kolibris, farbenfrohe kleine Vögel, die extrem wendig im Flug sind
Mdf, edited by Fir0002/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0
Kolibris sind faszinierende Vögel, die für ihre beeindruckende Wendigkeit im Flug und die auffälligen Farben ihres Gefieders bekannt sind. Sie gehören zur Familie der Trochilidae und sind auf dem amerikanischen Kontinent von Alaska bis zur südlichsten Spitze Lateinamerikas verbreitet. Obwohl es sich um Vögel handelt, die typischerweise in tropischen Gebieten leben, haben sich einige Arten an weniger warme Klimazonen angepasst. Ihre Hauptbesonderheit sind ihre kleinen und unglaublich schnellen Flügel, die es den Kolibris ermöglichen, schnelle, ruckartige Bewegungen auszuführen, rückwärts zu fliegen und sogar in der Luft in der gleichen Position zu bleiben.
Um diese Beweglichkeit aufrechtzuerhalten, müssen sie jedoch große Mengen an Nahrung zu sich nehmen, die hauptsächlich aus Nektar besteht, den sie mit ihren langen, schlanken Schnäbeln aus den Blüten gewinnen. Da diese Nahrung reich an Zucker ist, liefert sie ihnen viel Energie, aber Kolibris ernähren sich auch von Insekten und kleinen Wirbeltieren, aus denen sie einige wichtige Proteine gewinnen. Eine Studie hat eine überraschende neue Eigenschaft dieser Vögel aufgedeckt: Sie sind nicht nur in der Lage, rückwärts zu fliegen und sich in der Luft zu drehen, sondern auch Räume zu durchqueren, die kleiner sind als ihre Flügelspannweite. Wie ist das möglich?
Seitliches Manövrieren von Kolibris auf engem Raum: die Studie
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Kolibris sind die einzigen Vögel, die beim Kreisen in der Luft so schnelle und präzise Rückwärtsbewegungen machen können, aber sie gehören nicht zu den Vögeln, die ihre Flügel im Flug einklappen können, um enge Räume zu durchqueren: Diese Eigenschaft haben viele andere Vögel, aber nicht die Kolibris. Der Grund dafür ist, dass ihre Flügel nicht so flexibel sind, dass sie sich zusammenfalten lassen, um beispielsweise durch Ritzen oder kleine Spalten in der dichten, verworrenen Vegetation zu fliegen. Offenbar ist jedoch eine bestimmte Art in der Lage, seitwärts zu fliegen, um diese räumlichen Herausforderungen zu meistern: die Calypte anna, der Annakolibri. Dies berichten Forscher der Universität Berkeley in Kalifornien, die herausgefunden haben, wie diese Art durch eine Lücke fliegen kann, ohne an den Rand zu stoßen.
Ein männlicher Annakolibri flog durch ein acht Zentimeter großes Loch, also vier Zentimeter kleiner als seine Flügelspannweite, die zwölf beträgt. Betrachtet man ihn von der Seite und von einem abgesenkten Standpunkt aus, kann man sehen, wie er den Spalt in einem seitlichen Winkel überquert und weiterhin mit den Flügeln schlägt, um nicht mit den Kanten zu kollidieren. In einem zweiten Clip ist zu sehen, wie der Vogel seine Flügel an seinen Körper anlegt und wie eine kleine Rakete durch das Loch saust.
In der Studie heißt es: "Viele Vögel fliegen gewöhnlich schnell durch dichte Vegetation, die durch Strukturen und Lücken unterschiedlicher Größe gekennzeichnet ist. Um sich in diesen unübersichtlichen Umgebungen erfolgreich zurechtzufinden, ist es notwendig, durch enge Engstellen zwischen Hindernissen zu manövrieren. Wir zeigen, dass Annakolibris (Calypte anna) kleinere Flügelspannweiten durch ein neuartiges seitliches Manöver überwinden können, das kontinuierliche, beidseitig asymmetrische Flügelbewegungen beinhaltet. Dieses Manöver ermöglicht es den Kolibris, ihre Flügelschläge fortzusetzen, während sie eine Verengung überwinden."
Der Seitenflug der Kolibris: nützlich für die Konstruktion von Luftfahrzeugen
Robert McMorran, United States Fish and Wildlife Service/Wikimedia commons - Public Domain
Und das ist noch nicht alles: Die Forscher schreiben auch etwas absolut Erstaunliches. "Diese Strategien für den Öffnungsdurchgang und die damit verbundenen Flugbahnen können als Grundlage für Entwürfe und Algorithmen für kleine Luftfahrzeuge dienen, die in unübersichtlichen Umgebungen fliegen." Es sieht ganz danach aus, dass die aus der Forschung gewonnenen Daten Ingenieure in die Lage versetzen könnten, Luftfahrzeuge oder Roboter zu entwerfen, die sich in Räumen bewegen können, die für ihre Größe zu eng oder zu unübersichtlich sind. Kolibris gehören zu den besten Akrobaten, die die Natur zu bieten hat, und können uns eine Menge über Flugstrategien lehren.
Marc Badger, heute Ingenieur bei Aescape und einer der Autoren der Forschungsarbeit, hatte sich oft gefragt, wie Kolibris mit Räumen zurechtkommen, die zu klein für sie sind, da ihre Flügel zu starr sind, um sich zu biegen. Während seines Studiums in Berkeley beobachtete er oft, wie diese kleinen Vögel Nektar zu sich nahmen und sich ungehindert durch verschlungene Büsche bewegten. "Und das brachte mich zum Nachdenken: Wie machen sie das? Also trainierte er zusammen mit seinen Kollegen vier männliche Anna-Kolibris, in einer geschlossenen Arena zwischen zwei mit Nektar gefüllten Futterhäuschen zu fliegen. Nachdem sie sich akklimatisiert hatten, führten die Forscher ein Loch ein, das kleiner war als die Flügelspannweite der Tiere, durch das sie fliegen mussten, um das Futter zu erreichen.
Damit war das Geheimnis gelüftet: Das menschliche Auge konnte die extrem schnellen Bewegungen nicht erkennen, die das Team mit den Aufnahmen von Hochgeschwindigkeitskameras, die seitlich unter den Schlitzen positioniert waren, aufzeichnete. Robert Dudley, einer der Autoren der Studie, sagte: "Es war eine schockierende Offenbarung, das seitliche Schlürfen zu sehen. Abzubremsen und dann seitlich zu stehen, ohne abzusteigen, ist ein neues Verhalten, das zuvor noch nie gesehen wurde." Eine Strategie, die noch nie zuvor entdeckt worden war, die diese wendigen und farbenfrohen kleinen Vögel jetzt aber noch erstaunlicher macht.
