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Meeresbiologie

Mysteriöses Kreisen aufgedeckt

Vom Pinguin bis zum Walhai: Bei vielen größeren Meerestieren zeichnen sich kreisende Bewegungsmuster ab. (Illustration: Narazaki et al. / iScience)

Meeresschildkröten, Pinguine, Haie sowie verschiedene Meeressäuger: Sie alle schwimmen auffallend häufig im Kreis, zeigen die Daten moderner Tracking-Verfahren. Was es mit dem offenbar weitverbreiteten Bewegungsmuster auf sich hat, bleibt bisher rätselhaft. Je nach Tierart könnten unterschiedliche Funktionen zugrunde liegen. Doch möglicherweise hat das Kreisen auch eine übergeordnete Bedeutung, spekulieren die Meeresbiologen: Es könnte der Orientierung am Erdmagnetfeld dienen, so ihre Vermutung.

Wie und wohin sich Meeresschildkröte, Delfin und Co in den Weiten der Ozeane bewegen, blieb der Wissenschaft lange weitgehend verborgen. Doch dies hat sich mit dem Einsatz moderner Technologie im Bereich der Meeresbiologie geändert. Neben satellitengestützten Überwachungen werden die Bewegungsmuster einiger Meerestiere mittlerweile auch mithilfe der Biologging-Technologie untersucht. Dazu werden an ihren Körpern kleine Messgeräte befestigt, deren Daten Wissenschaftler anschließend auswerten können. Dies ermöglicht es, die Bewegungen der Meerestiere auch dreidimensional und mit hoher Präzision in Zeit und Raum zu verfolgen.

So führte die Biologging-Technologie auch zur Entdeckung des Phänomens, über das die Wissenschaftler um Tomoko Narazaki von der Universität Tokio nun berichten. Zunächst stellten sie es bei Grünen Meeresschildkröten (Chelonia mydas) fest. Um deren Navigationsverhalten bei Störungen zu untersuchen, rüsteten sie einige Versuchstiere mit Biologgern aus und verfrachteten sie von einem Ort zu einem anderen. „Ich habe kaum meinen Augen getraut, als ich die Daten zum ersten Mal sah. Aus ihnen ging hervor, dass die Schildkröten charakteristische Kreisbahnen im Meer schwammen – so präzise wie Maschinen“, berichtet Narazaki. „Anschließend berichtete ich diese interessante Entdeckung Kollegen, die ebenfalls 3D-Datenlogger bei einer breiten Palette von marinen Megafauna-Tierarten einsetzten“, sagt die Wissenschaftlerin.

Weitverbreitetes Phänomen

Damit erregte sie Aufmerksamkeit für das Verhalten – und so zeichnete sich schließlich ab: Es handelt sich offenbar um ein weitverbreitetes Phänomen. „Wir haben festgestellt, dass viele verschiedene Meerestiere Bewegungsmuster aufweisen, bei denen die sie mit relativ konstanter Geschwindigkeit mehr als zweimal hintereinander im Kreis schwimmen“, berichtet Tomoko. Sie und ihre Kollegen konnten dieses Verhalten neben den Meeresschildkröten auch bei Pinguinen, sowie bei verschiedenen Haifisch-, Robben- und Walarten dokumentieren. Wie sie betonen, ist dieser Befund bemerkenswert, denn normalerweise ist das Schwimmen in einer geraden Linie die effizienteste Art und Weise um sich fortzubewegen. Es scheint somit einen guten Grund zu geben, warum die Tiere Kreisbahnen schwimmen, so die Forscher. Wie sie erklären, könnten den ähnlichen Bewerbungsmustern je nach Tierart unterschiedliche Funktionen zugrunde liegen – oder aber es gibt eine übergeordnete Bedeutung.

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Dabei liegt zunächst die Vermutung nahe, dass das Bewegungsverhalten vor allem mit der Nahrungssuche zu tun hat. In einigen Fällen fanden die Wissenschaftler auch Indizien für diese Funktion. Sie stellen zum Beispiel fest, dass Tigerhaie vor Hawaii auffallend häufig in ihren Jagdgebieten auf Kreisbahnen schwimmen. Doch als grundlegende Erklärung kommt eine Bedeutung im Rahmen der Futtersuche eher nicht in Frage, denn es gibt zu viele Beispiele, bei denen diese Funktion wenig plausibel erscheint. Bei Robben und Pinguinen wurde beispielsweise festgestellt, dass sie das Verhalten eher dann zeigen, wenn sie gerade nicht auf der Jagd sind.

Orientierung am Erdmagnetfeld?

„Wir stellen deshalb die Hypothese auf, dass die kreisenden Bewegungsmuster mit der Untersuchung des geomagnetischen Feldes verbunden sind“, schreiben die Forscher. Wie sie erklären, zeichnet sich in Studien der letzten Jahre ab, dass viele Meerestiere das geomagnetische Feld für Richtungsinformationen nutzen. In diesem Zusammenhang geben nun vor allem die Beobachtungen bei Meeresschildkröten Hinweise auf eine Funktion des Kreisens im Rahmen der Orientierung anhand des Erdmagnetfeldes, sagen die Wissenschaftler. „Dabei sind Ergebnisse bemerkenswert, wonach die Schildkröten besonders an scheinbar navigatorisch wichtigen Stellen im Kreis schwimmen, kurz bevor sie eine Schwimmrichtung einschlagen“, sagt Narazaki.

Interessanterweise werden auch U-Boote bei geomagnetischen Untersuchungen im Kreis gesteuert, da dadurch eine genauere Messung durch die Verwendung von Messwerten aus allen Richtungen erreicht werden kann, heben die Forscher hervor. Ähnlich könnten somit auch Schildkröte, Robbe und Co mit ihren noch weitgehend unerforschten Magnet-Wahrnehmungssystemen das geomagnetische Feld untersuchen, um sich im Meer zu orientieren, spekulieren die Wissenschaftler. Wie sie betonen, schließen sich unterschiedliche Erklärungen für das kreisende Bewegungsverhalten auch nicht gegenseitig aus. Zum Beispiel könnten sich einige Tiere im Kreis bewegen, um die Beutesuche zu verbessern und gleichzeitig geomagnetische Informationen zu sammeln.

Letztlich zeichnet sich den Wissenschaftlern zufolge somit nun interessantes Forschungspotenzial ab: In zukünftigen Studien wollen Narazaki und seine Kollegen das kreisende Bewegungsmuster verschiedener Meerestiere genauer untersuchen. Dabei stehen die Begleitumstände des Verhaltens im Fokus, die Hinweise darauf liefern könnten, was tatsächlich hinter dem Phänomen steckt.

Quelle: Cell Press, Fachartikel: iScience, doi: 10.1016/j.isci.2021.102221

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