Wie Kolibris im Flug den mentalen Gang wechseln

Laut einer neuen Studie von Zoologen der University of British Columbia (UBC) nutzen Kolibris zwei unterschiedliche sensorische Strategien, um ihren Flug zu steuern, je nachdem, ob sie schweben oder sich vorwärts bewegen.

„Im Vorwärtskampf verlassen sich Kolibris auf das, was wir ein ‚internes Vorwärtsmodell‘ nennen – fast einen tief verwurzelten, intuitiven Autopiloten –, um die Geschwindigkeit zu messen“, sagt Dr. Vikram B. Baliga, Hauptautor einer neuen Studie zur Fortbewegung von Kolibris veröffentlicht In Verfahren der Royal Society B. „Es gehen einfach zu viele Informationen ein, als dass man sich direkt auf jeden visuellen Hinweis aus der Umgebung verlassen könnte.“

„Aber beim Schweben oder beim Umgang mit Hinweisen, die eine Änderung der Höhe erfordern könnten, haben wir festgestellt, dass sie viel mehr auf direktes visuelles Echtzeit-Feedback aus ihrer Umgebung angewiesen sind.“

Die Ergebnisse liefern nicht nur Erkenntnisse darüber, wie die winzigen, agilen Vögel die Welt bei Flugübergängen wahrnehmen, sondern könnten auch die Programmierung der Bordnavigation für autonome Flug- und Schwebefahrzeuge der nächsten Generation beeinflussen.

Kolibri-Flugschreiber

Die Forscher ließen Kolibris wiederholte Flüge von einer Sitzstange zu einem Futterhäuschen in einem vier Meter langen Tunnel durchführen. Um zu testen, wie die Vögel auf verschiedene visuelle Reize reagierten, projizierte das Team Muster auf die Vorder- und Seitenwände der Kammer. Jeder Flug wurde auf Video aufgezeichnet.

In einigen Szenarien projizierten die Forscher vertikale Streifen, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf die Seitenwände bewegten, um den Grad der Vorwärtsbewegung nachzuahmen. Manchmal ahmten horizontale Streifen an der Seite Höhenänderungen nach. Auf die Vorderwand projizierten die Forscher rotierende Wirbel, die die Illusion einer Positionsänderung erzeugen sollten.

„Wenn die Vögel ihre Signale direkt von visuellen Reizen ableiten würden, würden wir erwarten, dass sie ihre Vorwärtsgeschwindigkeit an die Geschwindigkeit der vertikalen Streifen an den Seitenwänden anpassen“, sagt Dr. Baliga. „Aber obwohl die Vögel je nach Muster ihre Geschwindigkeit änderten oder ganz anhielten, gab es keinen klaren Zusammenhang.“

Während des Fluges passten sich die Kolibris jedoch direkter an Reize an, die auf eine Höhenänderung hindeuteten. Und während des Schwebens arbeiteten die Vögel auch daran, ihre Position viel näher an die sich verschiebenden Spiralen anzupassen, die das Forschungsteam auf die Vorderwand projizierte.

„Unsere Experimente sollten untersuchen, wie Kolibris die Fluggeschwindigkeit kontrollieren“, sagt Dr. Doug Altshuler, leitender Autor der Studie. „Aber da die Kolibris während ihrer Flüge spontane Schwebepausen einlegten, entdeckten wir diese beiden unterschiedlichen Strategien, um unterschiedliche Aspekte ihrer Flugbahnen zu kontrollieren.“