Vögel
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| (Thalassarche melanophris Schwarzbrauenalbatros (T. melanophris) | ||||||||||||
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| Inhaltsverzeichnis |
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2 Entwicklungsgeschichte (Evolution) 3 Sinne der Vögel 4 Ordnungen und Familien der Vögel 5 Vogelschutz 6 Literatur 7 Weblinks |
Allgemeine Kennzeichen
- Vögel sind Wirbeltiere (Vertebrata) und teilen mit diesen die Merkmale Wirbelsäule und zwei Paar Extremitäten, wovon die vorderen als Flügel dienen.
- Das Gefieder bestimmt das äußere Gesamtbild der Vögel wesentlich: Der Körper ist von Federn bedeckt. Diese Strukturen aus Keratin dienen beim Fliegen als Tragfläche und Steuerfläche, einer aerodynamisch günstigen Verkleidung des Körpers, und als Isolation, die sogar meist je nach Temperatur und Wind veränderbar ist. Ferner hat das Gefieder Farben und dient oft der sexuellen Werbung. Bei Wasservögeln ist es wasserdicht und sorgt für Auftrieb. Das Gefieder wird zu bestimmten Zeiten (Mauser) gewechselt.
- Alle heute lebenden Vögel besitzen einen Schnabel ohne echte Zähne. Es gibt aber ausgestorbene Arten von bezahnten Vögeln.
- Alle bekannten Vogelarten besitzen eine konstante Körpertemperatur (Endothermie, Homoiothermie).
- Mit wenigen Ausnahmen (zum Beispiel Laufvögel, Pinguine) sind Vögel flugfähig.
- Das Vogelskelett ist leicht gebaut, es besitzt zur Gewichtsreduzierung hohle Knochen. Der Anteil der Knochenmasse macht nur 8 bis 9% der Gesamtmasse aus, während er bei einigen Säugern bis zu 30% betragen kann. Das sehr große Brustbein hat einen vorspringenden Kiel, der als Ansatzpunkt für das Paket der Flugmuskeln dient. Die Knochen sind größtenteils hohl.
- Die Herzschlagfrequenz ist hoch: Die maximale Herzschlagfrequenz eines Strauß beträgt 178 Schläge pro Minute, diejenige eines Haussperlings 900 und schliesslich diejenige eines Blaukehlkolibris 1260 Schläge pro Minute.
- Das Zentralnervensystem ist stark entwickelt und unter den Sinnesorganen sticht besonders die Leistungsfähigkeit des Auges hervor.
- Die Stimmbildung erfolgt bei Vögeln nicht im Kehlkopf, da Stimmbänder fehlen. Dafür liegt an der Gabelung der Trachea ein gesondertes Organ, der Syrinx, auch als "unterer Kehlkopf" bezeichnet.
- Die Vogellunge mit ihren Luftsäcken ist komplizierter gebaut als die aller anderen Wirbeltiere.
- Von den oben genannten Eigenschaften sind nur die Federn allein bei den Vögeln zu finden - so existieren (oder existierten) fliegende Tiere auch bei den Säugetieren (Fledermäuse) und Reptilien (Flugsaurier), Eier werden auch von Reptilien und Lurchen gelegt und selbst die Schnabelform ist nicht auf die Vögel beschränkt geblieben.
Entwicklungsgeschichte (Evolution)
Die Vögel entwickelten sich im Erdzeitalter der Trias. Ihre Vorfahren waren nach Ansicht der Mehrzahl der Forscher kleine Raubdinosaurier (Theropoden).
Der älteste bekannte Vogel ist der Archaeopteryx. Er besaß den heutigen Vögeln ähnlich Flügel. Fossilien wurden in den Solnhofener Plattenkalken (Oberer Jura) gefunden. Er ist nach seinen Federn benannt: Archaeopteryx bedeutet altertümliche Feder beziehungsweise Urflügel.
Die Verkaufsgeschichte der einzelnen Fossilexemplare, die Fundbeschreibung und Benennung spiegeln die Kämpfe zwischen Kreationisten und Anhängern der Biologischen Evolution wieder: Archaeopteryx zeigt Merkmale von Reptilien und Vögeln, ein unbefiedertes Skelett mit schlechter Erhaltung kann leicht fehlbestimmt werden, was jahrelang beim Harlemer Exemplar der Fall war. Ob Archaeopteryx als direkter Vorfahre der Vögel in Frage kommt ist nicht klar. Viele meinen, dass er auf einem blind endenden Zweig des Stammbaumes einzuordnen ist.
Die Arten aus dem Jura hatten noch Kiefer mit Zähnen, eine lange Schwanzwirbelsäule und bewegliche, bekrallte Mittelhandknochen. Vermutlich waren sie - wie einige Sauropoden schon warmblütig. Auch die aus der späteren Kreide-Formation erhaltenen Wasservögel waren bezahnt. Die heutigen Vogelgruppen mit ihren unbezahnten Kiefern haben sich seit Anfang des Tertiärs herausgebildet.
Wie kamen die Vögel phylogenetisch zu ihren Federn?
1995 in der Volksrepublik China entdeckte Urvögel aus der Unterkreide waren bezüglich Krallenhand, Bauchrippen und Beckenbaubau dem Archäopteryx ähnlich. Doch zeigten manche Versteinerungen Federn und ein kräftiges Brustbein wie heutige Vögel, ferner einen Schnabel ohne Zähne und schwanzwärts nur mehr eine kurze Wirbelsäule. Als man 1998 einen gefiederten Minisaurier (Caudipteryx) fand, war die Entwicklung der Vögel, ihrer Federn und teilweise auch des Vogelflugs fast geklärt.
Demnach entwickelten die Vogelvorfahren zunächst sowohl an den Vorder- als auch an den Hinterextremitäten Federn, offenbar zum Gleitflug von Baum zu Baum. Die Flügelbildungen an den Hinterextremitäten wurden im Laufe der Evolution reduziert, so dass lediglich die Arm- und Handschwingen zum Fliegen übrigblieben
Nach einer anderen These bildeten sich die Federn zuerst zum Schutz vor Wärmeverlust bei bodenlebenden, zweibeinigen Sauriern. Auch heutige Vögel haben Tausende von relativ einfach gebauten Flaumfedern, aber nur etwa 50 Schwingenfedern. Eine Entwicklung von isolierendem Flaum zu komplexeren Flugfedern macht auch die Zwischenstufen der Entwicklung plausibler, die für das Fliegen noch ungeeignet waren.
Die Vögel entfalteten sich schließlich in der Kreidezeit zu großer Artenvielfalt, erlitten aber an deren Ende - wie andere Organismengruppen - einen großen Verlust ihrer Arten und Taxa. Zu Anfang des Tertiär entwickelten sich in sehr kurzer Zeit aus den vermutlich wenigen überlebenden Arten eine Vielzahl neuer Vogelgruppen, die die Grundlage unsere heutigen Vögel sind. Einige dieser Gruppen starben wieder aus. Vogelfossilien aus dem Eozän (Grube Messel) belegen eine vielfältige Vogelwelt, wobei die einzelnen Arten nicht nur heute noch lebenden Gruppen zuzuordnen sind. Ein Beispiel sind große, fleischfressende Laufvögel, die damals die Rolle der noch nicht entwickelten Raubtiere einnahmen.
Flugunfähige Vögel
Die Flugfähigkeit ist bei einigen Vogelarten bzw. Gruppen sekundär verlorengegangen, d.h. sie sind flugunfähig. Das kann mehrere Gründe haben:- Anpassung an das Leben im Wasser. Wie dieses bei den auf der Südhalbkugel lebenden Pinguinen der Fall ist. Auch die auf der Nordhalbkugel lebenden Alkenvögel zeigen eine Tendenz zur Flugunfähigkeit, der ausgestorbene Riesenalk war flugunfähig. Beide Gruppen 'fliegen' unter Wasser mit ihren Flügeln.
- Die Verdauung von energiearmer Nahrung erfordert ein großes und damit schweres Verdauungssystem. Grasfressende Vögel wie Gänse sind daher besonders schwer. Aufgrund des Flugvermögens können Vögel nicht beliebig an Größe zunehmen. Daher gibt es unter entsprechenden Nahrungsspezialisten ebenfalls sekundär flugunfähige Arten wie beispielsweise den Kakapo.
- Auch die Umstellung auf schnelles Laufen wie beim Strauß kann zu Flugunfähigkeit führen.
Sinne der Vögel
Die Sinnesleistungen der Vögel unterscheiden sich nicht grundlegend von den Säugetieren. Allerdings gibt es aufgrund der anderen Lebensweise Unterschiede in der Konstruktion und der Gewichtung der einzelnen Sinne, die es oft schwer machen sich vorzustellen, wie Vögel ihre Umwelt wahrnehmen. (Passer domesticus)
Sehen
Je nach Ökologie besitzen Vogelaugen zahlreiche Spezialanpassungen. So können Eulen bei Nacht zwar mehr sehen als Tagvögel oder der Mensch, ihr Sehen ist allerdings weniger auf Sehschärfe, als auf Lichtausbeute ausgerichtet. Dies funktioniert aufgrund gleicher Physik wie bei lichtstarken Objektiven, die ebenfalls mit wenig Licht auskommen, sich dabei aber Schärfeprobleme, besonders mit der Tiefenschärfe einhandeln. Wanderfalken sind dagegen auf Tagjagd optimiert, sie können kleine Objekte wie Beutevögel über Entfernungen von über einem Kilometer ausmachen und verfolgen. Zumindest kleine Vögel sind in der Lage, UV-Licht zu sehen, bei großen Vögeln wird das UV-Licht vom Glaskörper des Auges zu stark ausgefiltert. Viele Arten besitzen nicht nur drei Farbrezeptoren wie der Mensch, sondern einen zusätzlichen Farbrezeptor für UV-Licht. Zwei Grundtypen von UV-Rezeptoren sind nachgewiesen, einer mit einem Maximum von etwa 405 Nanometern einer mit 375 Nanometern. Der Nutzen des UV-Lichtes ist sehr unterschiedlich:
- Mäuse-Urin leuchtet im UV-Bereich, mäusejagende Greife können so von oben eine Landschaft auf ihren Mäusereichtum beurteilen.
- Bei Früchten kann der Reifegrad ganz anders beurteilt werden, manche Schimmelpilze besitzen im UV-Bereich andere Farben und fallen so besser auf.
- Es gibt einige Vogelarten, bei denen sich die Geschlechter im für uns sichtbaren Licht nicht unterscheiden, wohl aber im UV-Licht. Stare oder einzelne Meisenarten (Blaumeisen) sind dafür ein Beispiel.
Viele Vögeln wippen beim gehen mit dem Kopf vor und zurück. Dabei dient die Rückwärtsbewegung dazu, den Kopf für einen Moment relativ zur Umgebung in Ruhe zu halten, so dass das Bild auf der Netzhaut sich nicht bewegt, zugunsten der besseren Erkennbarkeit bewegter Objekte, wie beispielsweise eines Raubtieres.
Magnetsinn
Bei einigen Arten, besonders bei Zugvögeln, ist ein Sinn für das Magnetfeld der Erde nachgewiesen. Dieser Magnetsinn ist wahrscheinlich im rechten Auge des Vogels und/oder im Schnabel lokalisiert.Der Magnetsinn im Auge funktioniert wahrscheinlich mit Hilfe der so genannten Radikalpaarbildung. Hierbei lässt das ins Auge fallende Licht bestimmte Moleküle zu Radikalen zerfallen. Diese Reaktion könnte durch das Erdmagnetfeld beeinflusst werden. Der Magnetsinn im Schnabel funktioniert durch eingelagerte magnetische Teilchen, die sich nach dem Magnetfeld der Erde ausrichten und so einen Reiz auf das umliegende Nervengewebe ausüben. Im Gegensatz zum technischen Kompass richtet sich der Magnetsinn der Vögel nicht nach der Polung des Magnetfeldes, sondern basiert auf der Erkennung des Inklinationswinkels der Erdmagnetfeldlinien.
Experimentell nachgewiesen wurde der Magnetsinn erstmals 1967 am Zoologischen Institut in Frankfurt am Main durch Wolfgang Wiltschko bei Rotkehlchen.
Hören
Vögel besitzen keine Ohrmuschel, die äußere Gehöröffnung ist von einem Kranz kleiner Federn umgeben. Zur Schallortung müssen Vögel daher intensive Kopfbewegungen ausführen. Das Mittelohr besitzt nur ein Gehörknöchelchen, die Columnella, die dem Steigbügel der Säugetiere entspricht. Die Schnecke ist relativ kurz und nur leicht gewunden. Der Hörsinn ist bei Vögeln dennoch relativ gut entwickelt und hat beispielsweise bei Eulen große Bedeutung für die Beutejagd. Der Frequenzbereich ist ähnlich wie beim Menschen, tiefe Töne bis 100 Hz werden nicht wahrgenommen. Das zeitliche Auflösungsvermögen für Töne liegt über dem des Menschen. Ornithologen müssen sich bei vielen Lautäußerungen von Vögeln damit behelfen, dass sie sie aufnehmen und verlangsamt abspielen, um die Details hören zu können.Gleichgewichtssinn
Vögel besitzen mehrere unabhängige Gleichgewichtsorgane. Neben einem Gleichgewichtsorgan im Ohr, sitzt ein zweites Organ im Becken, das zum Beispiel beim Sitzen auf Ästen die Körperlage analysiert. Vögel, bei denen dieses Organ zerstört ist, können ohne Gesichtssinn auf Störungen wie zum Beispiel das Drehen des Sitzastes nicht mehr richtig reagieren.Geruchssinn
Sehr lange Zeit ging man von der Vorstellung aus, dass Vögel nur einen gering entwickelten Geruchssinn besitzen (sog. Mikrosmatiker). Als einzige Ausnahme galt der neuseeländische Kiwi, der seine Nasenöffnung an der Schnabelspitze hat und sich vorwiegend nach dem Geruch orientiert. Neuere Untersuchungen zeigen aber, dass auch andere Vogelarten ein zumindest dem Menschen ebenbürtiges Geruchsempfinden haben.Geschmackssinn
Die Geschmacksknospen der Vögel liegen nicht wie beim Säuger auf der Zunge, sondern im Bereich des Zungengrunds und im Rachen. Die Anzahl der Geschmacksknospen ist deutlich geringer als bei Säugetieren (Ente etwa 200, Mensch 9000), dennoch ist der Geschmackssinn bei Vögeln nicht so untergeordnet wie man lange angenommen hat. Je nach Art spielt der Geschmack gegenüber dem Tastsinn des Schnabels und der Zunge jedoch bei der Nahrungsauswahl eine untergeordnete Rolle.
Ordnungen und Familien der Vögel
Die Klasse der Vögel ist die artenreichste der Landwirbeltiere. Sie umfasst etwa 9.000 Vogelarten mit ca. 35.000 Unterarten. Von ihren zwei Unterklassen (Urkiefer- und Neukiefervögel) ist erstere klein und bis auf 6 Ordnungen ausgestorben. Hierhin gehören insbesondere die Laufvögel, die wegen des fehlenden Brustbeinkamms flugunfähig sind. Von den weiteren etwa 33 Ordnungen umfasst jene der Sperlingsvögel fast 60 Prozent aller Arten. In dieser Gruppe ist wiederum die Unterordnung der Singvögel (Oscines) die umfangreichste. Eine systematische Übersicht findet sich unter Systematik der Vögel.
Vogelschutz
Die Zahl der Vogelarten nimmt ab. Die aussterbenden Arten betrafen oft Inselpopulationen; sie wurden durch den Menschen oder von ihm eingeführte andere Tierarten ausgerottet. Gegenwärtig gelten über 10% der 9000 rezenten Vogelarten als gefährdet. Sie werden in sogenannten roten Listen aufgeführt. Weltweit arbeitet die Vogelschutzorganisation BirdLife International, mit ihren jeweils nationalen Partnerorganisationen für den Schutz der Vögel und ihrer Lebensräume. In Deutschland ist der Naturschutzbund Deutschland (NABU, der Landesbund für Vogelschutz LBV in Bayern ist angegliedert) der nationale Partner von BirdLife. In der Schweiz arbeitet der Schweizer Vogelschutz SVS, ASPO, ASPU und in Österreich Birdlife Österreich für den Erhalt der Artenvielfalt, als BirdLife-Partner.Siehe auch: Sibley-Ahlquist Taxonomie, Systematik der Vögel, Ausgestorbene Vögel
Literatur
Einhard Bezzerl, Roland Prinzinger - Ornithologie, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart, 2. Auflage, 1990Weblinks
- Avibase - Die Welt-Vogel-Datenbank
- Merkmale der Vögel
- Vögel (Aves): Biologie
- Vogel-Monographien im Natur-Lexikon
- Schweizerische Vogelwarte, alles rund um Vögel
- Johann Friedrich Naumann
- Vogelfoto.de
- Vogellexikon.de
- Vogelstimmen.de
