Mit dem Datenlogger ins Hirn geschaut
Was aber trifft auf die Langstreckenflieger unter den Vögeln zu? Um dieses Rätsel zu lösen, haben Niels Rattenborg vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen und seine Kollegen einige Fregattvögel von den Galapagosinseln sozusagen im Flug belauscht: Sie befestigten an deren Köpfen kleine Datenlogger, die Änderungen in der Gehirnaktivität anhand von Elektroenzephalogrammen und Bewegungen des Kopfes aufzeichnen. So konnten die Wissenschaftler anhand der typischen Wellenmuster der Hirnströme Wach- von Schlafphasen unterscheiden. Ein GPS-Gerät auf dem Rücken der Tiere registrierte zusätzlich ihre Flughöhe und Position. Auf der Suche nach Fischen und Tintenfischen fliegen Fregattvögel typischerweise wochenlang ununterbrochen über den Ozean. Auf ihren bis zu zehn Tage langen Jagdflügen können die großen Seevögel dabei bis zu 3.000 Kilometer zurücklegen. Nachdem die Tiere wieder an Land zurückgekehrt waren, nahmen ihnen die Forscher die Datenlogger ab und werteten sie aus.
Das Ergebnis: Die Fregattvögel hatten auf ihrem Flug nicht komplett auf Schlaf verzichtet. Zwar blieben die Vögel tagsüber wach, um aktiv nach Nahrungsquellen zu suchen. Nachts jedoch registrierten die Datenlogger mehrfach die typischen EEG-Muster des “Slow wave sleep”. Diese Anzeichen für einen echten Schlaf hielten mehrere Minuten an und traten meist dann auf, wenn die Fregattvögel im Gleitflug waren, wie die Forscher berichten. Überraschenderweise zeigte sich dieses Schlafmuster dabei zeitweilig im ganzen Gehirn. Die Seevögel schliefen demnach minutenlang komplett ein – und das mitten im Flug. Das belegt, dass die Fregattvögel auch dann noch stabil in der Luft liegen können, wenn sie ihre Lage und Bewegung nicht bewusst kontrollieren, so Rattenborg und seine Kollegen. Wie entspannt die Fregattvögel dabei sein können, belegten weitere EEG-Daten: In einigen kurzen Phasen fielen die Vögel sogar in den REM-Schlaf, den bei uns durch schnelle Augenbewegungen gekennzeichneten Traumschlaf. In dieser Schlafphase erschlaffen typischerweise die Muskeln – deshalb erscheint dies mitten im Flug sehr ungewöhnlich. Doch wie Rattenborg erklärt, sinkt bei REM-schlafenden Fregattvögeln im Flug zwar der Kopf wegen der nachlassenden Muskelspannung etwas ab, das Flugverhalten ändert sich in dieser Zeit jedoch nicht.
Schlafen mit dem halben Gehirn
Allerdings scheint dieses komplette Einschlafen in der Luft nur in den Phasen zu funktionieren, in denen die Fregattvögel geradeaus gleiten. Nutzen sie dagegen aufsteigende Luftströme um sich in kreisenden Bewegungen nach oben zu schrauben, schlafen sie nur mit einer Hälfte ihres Gehirns. Wie die EEG-Daten verrieten, bleibt dann meist die Gehirnhälfte wach, die mit dem in Flugrichtung blickenden Auge verbunden ist. “Die Fregattvögel halten ein Auge offen, um einen Zusammenstoß mit anderen Vögeln zu verhindern, genau wie die Enten, die ein Auge auf potentielle Fressfeinde werfen”, sagt Rattenborg. Mit dem “Slow wave sleep” in einer oder beiden Hirnhälften und dem REM-Schlaf zeigen diese Dauerflieger damit prinzipiell im Flug die gleichen Schlafmuster wie an Land – nur dauert ihr Flugschlaf deutlich kürzer: Die Fregattvögel schlafen im Flug im Mittel nur 42 Minuten pro Tag, während es an Land mehr als zwölf Stunden sind. Der längste ununterbrochene Schlaf, den die Wissenschaftler in der Luft gemessen haben, dauerte nur sechs Minuten. Sonderlich ausgeschlafen sind die großen Seevögel auf ihren Jagdausflügen demnach nicht.
