anatomie

Kopfüber in die Fluten

Basstölpel sind beeindruckende Jäger. Auf der Suche nach Fischen stürzen sie sich aus der Luft kopfüber ins Meer und erreichen dabei Geschwindigkeiten von bis zu 110 km/h. Zum Vergleich: Ein Turmspringer erreicht beim Sprung von der Zehn-Meter-Plattform etwa 50 km/h (das sagt jedenfalls Google).

Beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche wirken enorme Kräfte auf Kopf und Hals. Wie überstehen die Vögel diese Belastung, ohne sich dabei schwer zu verletzen?

Ein Forschungsteam der University of Washington hat untersucht, welche Rolle die Halswirbelsäule dabei spielt. Dafür analysierten die Forschenden die Skelette von 15 Vögeln aus sieben Arten, darunter Basstölpel, Tölpel, Eisvögel und Kormorane. Mithilfe hochauflösender Computertomografie erstellten sie dreidimensionale Modelle der Halswirbel und verglichen deren Form und Aufbau.

Die untersuchten Arten nutzen unterschiedliche Jagdstrategien. Während Tölpel und Eisvögel ihre Beute durch einen kopfüber ausgeführten Sturzflug ins Wasser verfolgen, tauchen Kormorane von der Wasseroberfläche aus ab und schwimmen unter Wasser ihrer Beute hinterher. Dabei erreichen die Vögel ganz unterschiedliche Geschwindigkeiten und ihre Halswirbelsäulen sind entsprechend verschiedenen Belastungen ausgesetzt.

Die Analyse zeigte deutliche Unterschiede im Knochenbau zwischen den verschiedenen Tauchstrategien.

Vögel, die sich kopfüber ins Wasser stürzen, besitzen vergleichsweise kurze, breite und kräftige Halswirbel mit vergrößerten Gelenkflächen. Diese Bauweise kann helfen, die beim Aufprall entstehenden Kräfte auf eine größere Fläche zu verteilen und ein gefährliches Abknicken der Halswirbelsäule zu verhindern.

Besonders ausgeprägt ist diese Anpassung bei den schnell tauchenden Tölpeln. An den vorderen Halswirbeln entdeckten die Forschenden sogar zusätzliche Gelenkflächen, die bei den untersuchten Kormoranen und Eisvögeln komplett fehlen. Sie könnten die Beweglichkeit des Halses beim Aufprall gezielt begrenzen und dadurch für zusätzliche Stabilität sorgen.

Interessant ist dabei, dass die Halswirbelsäule nicht einfach möglichst starr sein darf. Ihre natürliche Krümmung ermöglicht es, einen Teil der Belastung wie eine Feder abzufangen. Ein bischen wie bei der S-Form unserer Wirbelsäule.

Gleichzeitig müssen die einzelnen Wirbel stabil genug sein, um den enormen Kräften standzuhalten. Entscheidend ist also das Zusammenspiel von Beweglichkeit und Stabilität.

Insgesamt zeigt sich hier ein tolles Beispiel für den engen Zusammenhang zwischen Anatomie und Lebensweise. Und falls mal die Frage aufkommt, wie man denn an Dinoknochen Rückschlüsse auf deren Lebensweise ziehen kann, konnte hier vielleicht eine Idee vermittelt werden, wie das grundsätzlich funktionieren kann.

Quelle:
Vandenberg et al. (2026), The Anatomical Record
“Morphological adaptations of cervical vertebrae in plunge-diving sulids”

doi.org/10.1002/…