Großes Mausohr beim Abflug.
© MPI f. Ornithologie/ Greif
Glasfassaden stellen für Fledermäuse tückische Fallen dar. Denn bis kurz vor der Kollision werden sie von den Tieren wie ein freier Flugweg wahrgenommen. Das liegt daran, dass die glatte Oberfläche die Ultraschalllaute von der sich nähernden Fledermaus weg reflektiert und diese so für die Tiere unhörbar und damit buchstäblich unsichtbar ist. Ein fataler Irrtum, wie die unter den heutzutage weit verbreiteten Glasfassaden immer wieder gefundenen toten Fledermäuse bezeugen. Forscher haben im Freiland das Flug- und Echoortungsverhalten mehrerer Fledermausarten untersucht. Sie konnten die Tiere dabei beobachtet, wie sie versuchten, durch glatte senkrechte Flächen zu fliegen.
Fledermäuse verlassen sich weitgehend auf ihre Echoortungslaute, um sich zu ernähren, zu orientieren und zu navigieren. In unserer modernen Welt erleben sie dabei allerdings Situationen, die ihr ansonsten hervorragendes Sinnessystem trügen und sie ihre Umgebung falsch interpretieren lassen.
Stefan Greif und Björn Siemers vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen haben in einer früheren Studie gezeigt, dass Fledermäuse glatte horizontale Flächen für Wasser halten. Die Fledermäuse interpretieren diese mit ihren Ultraschalllauten schon von Geburt an als Oberfläche von Pfützen, Teichen oder Seen, denn sie funktionieren wie ein Spiegel: Treffen die Laute mit einem schrägen Winkel auf die Wasseroberfläche, werden sie komplett von den Tieren weg reflektiert. Nur ein starkes, senkrechtes Echo von unten kommt wieder zur Fledermaus zurück. In einer natürlichen Landschaft sind Gewässer die einzigen räumlich ausgedehnten glatten Flächen. Daher scheint diese Information für Wasser im Fledermausgehirn so gut verdrahtet zu sein, dass die Tiere in den Experimenten der Forscher trotz zahlreicher missglückter Versuche nicht aufgaben, von einer Metallplatte zu trinken, die ihnen die Wissenschaftler anboten.
Großes Mausohr. © Manuel Werner. CC BY-SA 3.0
Kollision im Flugraum
Nun zeigen Stefan Greif und Sándor Zsebők zusammen mit anderen Kollegen des Instituts in einer neuen Studie, dass Fledermäuse senkrechte glatte Flächen fatalerweise nicht als Hindernis, sondern im Gegenteil als Loch zum Durchfliegen interpretieren. Dazu haben die Wissenschaftler zunächst Große Mausohren (Myotis myotis) in einem abgedunkelten Flugraum untersucht, in dem eine Wand mit einer glatten Platte versehen war. Mit Hilfe von Infrarot-Kameras und Mikrofonen haben sie herausgefunden, dass 19 von 21 Tieren innerhalb einer Viertelstunde mindestens einmal mit der Platte zusammenstießen. Legten die Forscher die Platte auf den Boden, gab es keine einzige Kollision. 13 Tiere versuchten jedoch, davon zu trinken.
Um zu verstehen, warum die Tiere mit der vertikalen Platte kollidierten, analysierten die Wissenschaftler das Flug- und Echoortungsverhalten der Fledermäuse wenn sie auf Kollisionskurs zur Platte waren. Sie unterschieden zwischen drei verschiedenen Situationen: „Gerade noch vermiedene Kollisionen“ bis kurz vor der Platte, „Kollisionen mit Flugmanöver“, bei der die Fledermäuse kurz vor dem Zusammenstoß noch versuchten auszuweichen, und „Kollisionen ohne vorher erkennbare Reaktionen der Tiere“. Nur in einem Drittel der beobachteten Anflüge schafften es die Fledermäuse, der Platte auszuweichen.
Wenn eine Fledermaus auf eine glatte Oberfläche zufliegt, werden ihre Echoortungslaute zunächst von ihr weg reflektiert. Erst wenn sie sich direkt neben der glatten Fläche befindet, werden Echos zu ihr zurück geworfen. © MPI f. Ornithologie/ S. Greif
Wenn die Fledermaus auf die Platte zufliegt, werden ihre Echoortungslaute zuerst von dieser vom Tier weg reflektiert, was bei der Fledermaus aufgrund der fehlenden Echos den Eindruck eines Lochs in der Wand hinterläßt. Erst wenn sie sich direkt neben der glatten Fläche befindet, werden starke, senkrechte Echos zur Fledermaus zurück gespiegelt. Die Fledermaus kann also erst kurz vor dem Aufprall erkennen, dass es sich hier um ein Hindernis und nicht um eine freie Flugbahn handelt. Tatsächlich fanden die Forscher bei Kollisionen ohne sichtbare Reaktion, dass die Tiere vor dem Aufprall weniger Laute ausstießen und weniger Zeit vor der Platte verbrachten als in Situationen, bei denen es ihnen noch gelang, auszuweichen. Dies erklärt auch, warum es den Fledermäusen möglich war eine Kollision zu vermeiden: Wenn sie genügend Zeit und Informationen in Form von Echos hatten um diese Situation zu verarbeiten, konnten sie die senkrechten Echos gerade noch erkennen und die akustische Illusion eines offenen Flugwegs enttarnen.
Andere Fledermaus-Arten in gleicher Weise betroffen
Die Forscher überprüften ihre Ergebnisse im Freiland mit drei Fledermausarten und beobachten auch dort Kollisionen mit der glatten Platte. „Wenn außer starken, senkrechten Echos von unten keine Echos kommen, ist das für Fledermäuse ein untrügliches Signal für Wasser“, sagt Stefan Greif, Erstautor der beiden Studien. „Genau solche Echos von der Seite warnen die Tiere hingegen vor einem plötzlichen Hindernis auf einer bis dahin gedacht freien Flugbahn.“
Die Tiere in dieser Studie konnten in dem Flugraum nicht so schnell fliegen wie in der Natur, und kamen daher bei den Versuchen nicht zu Schaden. Immer wieder werden jedoch unter Glasfassaden neben Millionen von Vögeln auch Fledermäuse gefunden. Die Forscher fordern deshalb eine systematische Erfassung gefundener verletzter oder toter Fledermäuse, um abschätzen zu können, wie viele Tiere bei solchen Kollisionen zu Schaden kommen. Des weiteren sollten Maßnahmen entwickelt werden, mit denen Kollisionen an Gebäuden mit ausgedehnten Glasfassaden verhindert werden können, die auf Zugrouten, in wichtigen Nahrungsgebieten oder in der Nähe großer Fledermauskolonien liegen.
Max-Planck-Gesellschaft, 7. September 2017
Originalpublikation:
Stefan Greif, Sándor Zsebők, Daniela Schmieder & Björn M. Siemers
Acoustic mirrors as sensory traps for bats. Science; 8 September, 2017.