Zugvögel fliegen oft über hunderte und sogar tausende Kilometer weit, ohne Pausen zu machen. So bleiben einige Segler, Singvögel, Strandläufer und Seevögel auf ihren alljährlichen Flugreisen ohne Unterbrechung mehrere Tage, Wochen oder gar Monate lang in der Luft. Das aber weckt die Frage, wann diese Langstreckenflieger schlafen – immerhin ist dies ein grundlegendes Bedürfnis aller Wirbeltiere. Die naheliegende Erklärung wäre, dass diese Vögel einfach im Flug schlafen. Wie aber schlafen, ohne vom Himmel zu fallen oder mit plötzlich auftauchenden Hindernissen zu kollidieren? Eine Möglichkeit wäre, mit nur einer Gehirnhälfte zu schlafen, ähnlich wie dies bereits von Delfinen und am Boden ruhenden Enten bekannt ist: Lagern sie in einer Gruppe, halten die Tiere am Rand das nach außen gerichtete Auge offen. Die dazugehörige Gehirnhälfte ist dabei wach, während die mit dem geschlossenen Auge verbundene Hälfte schläft. Eine andere Möglichkeit wäre, dass die Langstreckenflieger ihren Körper daran angepasst haben, in dieser Zeit komplett ohne Schlaf auszukommen. Dass das prinzipiell geht, beweisen Beobachtungen bei Graubruststandläufern in Alaska: Diese Vögel verzichten während ihrer gesamten Brutzeit weitgehend aufs Schlafen. Sie gönnen sich nur ab und zu einen kurzen Tiefschlaf von wenigen Sekunden bis Minuten.
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.
