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Ideale Fluggeschwindigkeit von Fledermäusen

Energiesparer mit schwarzen Flügeln

| Autor / Redakteur: Anja Wirsing* / Christian Lüttmann

Eine Rauhautfledermaus (Pipistrellus nathusii)
Eine Rauhautfledermaus (Pipistrellus nathusii) (Bild: Christian Giese)

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Fliegen ist oft die schnellste Art der Fortbewegung, aber auch die energieaufwändigste. Ob bei Flugzeugen oder bei flugfähigen Tieren ist daher Energieeffizienz das oberste Gebot. Anhand von Fledermäusen haben Berliner Forscher nun untersucht, wie effizient diese bei ihren Flügen sind und was die optimale Reisegeschwindigkeit der Fledermäuse ist.

Berlin – Zu Lande, im Wasser oder in der Luft – eine Vielzahl von Tierarten wandert saisonal zwischen unterschiedlichen Lebensräumen. Der Zug über weite Strecken ist aber besonders für fliegende Tiere eine kräftezehrende Angelegenheit. Wie genau sich ziehende Tiere die Energie hierfür einteilen und ob dies nach Optimalitätskriterien erfolgt, ist weitgehend unbekannt. Ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Sara Troxell und Christian Voigt vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) hat nun mit zwei Experimenten mit Rauhautfledermäusen (Pipistrellus nathusii) versucht, diese Lücke zumindest teilweise zu schließen.

Fledermäuse im Windkanal

Für den ersten Teil der Studie haben die Forscher Fledermäuse beim Flug in einem Windkanal untersucht, kombiniert mit einer Atemkammer. Die Kammer erlaubte es den Wissenschaftlern präzise zu messen, wie viel stabile Kohlenstoffisotope sich in der Atemluft der Fledermäuse anreicherten. Darüber ließ sich der Stoffwechsel der Versuchstiere berechnen. Die Forscher wiederholten Messungen direkt vor und nach Flügen im Windkanal mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und konnten damit ermitteln, bei welcher Geschwindigkeit sich das beste Verhältnis von Energieverbrauch und zurückgelegter Strecke einstellt.

Die ideale Fluggeschwindigkeit

Der zweite Teil der Studie wurde im Migrationskorridor der Rauhautfledermäuse an der Ostseeküste in Lettland durchgeführt. Über die von den Fledermäusen ausgestoßenen Echoortungsrufe ermittelten die Wissenschaftler die Flugbahnen von migrierenden Fledermäusen. Daraus errechneten sie die tatsächlichen Fluggeschwindigkeiten bei der Wanderung.

„Unsere Studie belegt, dass die beobachteten Fluggeschwindigkeiten genau zu jenen berechneten Idealwerten passen. Die Fledermäuse fliegen also genau mit jener Geschwindigkeit, die sie am energieeffizientesten über lange Strecken trägt“, sagen Troxell und Voigt. Diese Geschwindigkeit beträgt circa 7,5 Meter pro Sekunde, beziehungsweise 27 Kilometer pro Stunde.

Langsamer bei der Jagd

Die Studie erlaubte es darüber hinaus, die Fluggeschwindigkeiten von Fledermäusen auf Nahrungssuche und auf Wanderung zu vergleichen. Jagende Fledermäuse fliegen deutlich langsamer als die errechnete Idealgeschwindigkeit für den Langstreckenflug. „Wenn die Tiere in einem Küstenwald Insekten jagen, müssen sie häufig scharfe Kurven fliegen“, erklärt Troxell. „Diese Richtungswechsel erfordern niedrigere Geschwindigkeiten. Die Fledermäuse fliegen offenbar grundsätzlich bei der Jagd langsamer, um auf die Richtungswechsel vorbereitet zu sein.“

Mit drei Stückchen Schokolade ins Winterquartier

Die erhaltenen Daten von Fluggeschwindigkeiten und Stoffwechselraten ermöglichen es, die Gesamt-Energiebedarfe von saisonalen Wanderungen kleiner Fledermäuse zu errechnen. Diese Hochrechnungen ergaben, dass Rauhautfledermäuse insgesamt rund 300 Kilojoules Energie verbrauchen, wenn sie ihre gut 2.000 Kilometer lange Reiseroute zwischen Nordosteuropa und Südfrankreich (wo sie überwintern) zurücklegen – das ist etwa die Energie, die in drei Stückchen Vollmilchschokolade steckt.

Wie effizient Fledermäuse mit diesem Energieverbrauch sind, verdeutlicht auch der Vergleich mit dem Menschen: Bei einer ein Kilometer langen Fahrradtour mit 10 km/h benötigt dieser etwa 1000 Kilojoule Energie, also mehr als dreimal so viel wie die Fledermaus für ihren 2000 Kilometer langen Flug. Für eine Reise dieser Länge braucht sie mindestens zwölf Tage – bei direkter Flugstrecke.

Zum jetzigen Zeitpunkt sind die genauen Flugrouten sowie Flugstunden und -distanzen pro Nacht noch unbekannt, sagen die Wissenschaftler. „Wir müssen noch weiter über das Zugverhalten von Fledermäusen forschen, unter anderem auch, um sie besser vor den Gefahren, zum Beispiel an Windkraftanlagen, schützen zu können“, schließt Voigt.

Originalpublikation: Troxell SA, Holderied MW, Pĕtersons G, Voigt CC: Nathusius’ bats optimize long-distance migration by flying at maximum range speed. Journal of Experimental Biology (2019); DOI:

* A. Wirsing, Forschungsverbund Berlin e.V., 12489 Berlin

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