De stuurmanskunst van vogels

Door Ontwaakt!-correspondent op de Britse Eilanden

WAT hadden Christophorus Columbus, de Vikingen, de Polynesische zeelieden en Noach met elkaar gemeen? De kennis dat de vlucht van bepaalde vogels gebruikt kon worden als een aanwijzing waar droog land te vinden is.

Wist u dat Columbus op zijn eerste reis over de Atlantische Oceaan zijn koers van west in zuidwest veranderde, omdat er in de vroege avond veel vogels die kant op vlogen? Een paar dagen later ontdekte hij de Bahama’s.

Vogels zijn navigators bij uitstek. Beschouw alleen maar eens de volgende sterke staaltjes: De Nieuwzeelandse bronskoekoek wordt grootgebracht door ’pleegouders’, die zelf niet trekken. Toch tonen de jonge vogels grote deskundigheid op het gebied van navigeren, door over de praktisch lege oceaan naar de 4000 kilometer noordelijker gelegen Solomoneilanden te vliegen. Grote pijlstormvogels kan men zelfs nog helemaal ten noorden van Schotland op de Shetland Eilanden aantreffen. Maar als het broedseizoen nadert, keren ze met miljoenen terug naar de eilanden van Tristan da Cunha, even zuidelijk als het zuidelijkste puntje van Afrika. Zelfs pinguïns, die niet kunnen vliegen, hebben dit vermogen om hun woonplaats terug te vinden. Adéliepinguïns die op 3000 kilometer van hun woonplaats op het zuidpoolijs werden losgelaten, keerden naar hun kolonie terug.

Deze tochten zijn allemaal nauwkeurig nagegaan. Men doet de vogels een genummerde ring om de poot, waarop het verzoek staat of de eventuele vinder van de vogel contact wil opnemen met het adres op de ring, en doorgeeft waar het dier gevonden werd. Hoewel er maar weinige gevonden worden, heeft deze werkwijze geleerden in staat gesteld de trekroutes van vele soorten trekvogels in kaart te brengen.

De laatste jaren heeft men vogels ook met behulp van radar gevolgd. Andere zijn uitgerust met hele kleine zendertjes, zodat men de route kan nagaan waarlangs ze vliegen. Maar het meeste zijn wij toch te weten gekomen door experimenten in laboratoria. Voordat wij een paar van die experimenten gaan onderzoeken, zal het verhelderend zijn om te zien wat menselijke navigators nodig hebben om hun bestemming te bereiken.

Stelt u zich voor dat een gezin gaat picknicken. De auto wordt geparkeerd, en zij trekken het bos in om daar te eten. ’s Avonds bij de terugkeer raken zij de weg kwijt, en beginnen in cirkels te lopen. Wat hebben zij nu nodig om de auto te vinden? Twee dingen — een kaart en een kompas. Op de kaart moeten zij kunnen aflezen waar de auto is en waar zijzelf zich bevinden. Aan deze informatie op zich hebben zij echter niets als zij geen oriëntatiepunten in het terrein hebben. Zij hebben een kompas of iets dergelijks nodig om in de juiste richting te kunnen gaan lopen.

Als wij een stad goed kennen, hoeven wij geen kaart of kompas bij ons te hebben, omdat wij dan een kaart in onze geest hebben. Hebben vogels een kaart in hun hersenen? Hoe verrichten ze hun kompaspeilingen?

Hoe navigeren vogels?

Na veel onderzoekingen heeft men duidelijk kunnen vaststellen dat sommige vogels rechtstreeks naar huis kunnen vliegen als ze losgelaten worden in een vreemde omgeving. Dit sluit dus de mogelijkheid uit dat ze de weg vinden door eerst een aantal rondjes te vliegen en herkenningspunten te zoeken. Deze vogels kunnen echt navigeren. Dit houdt meer in dan eenvoudig zuidwaarts te vliegen in de herfst en noordwaarts in de lente, zoals bij de gewone trek. Hoe ze weten in welke richting ze moeten vliegen, is grotendeels een mysterie; met andere woorden, wat voor soort van „kaart” ze wellicht bezitten, is onbekend. Toch weten wij tegenwoordig van verscheidene systemen waarmee vogels zich kunnen oriënteren om in één vaste richting te vliegen.

Denk maar weer aan dat gezin van zoëven. Stel u voor dat de vader een kaart bij zich heeft en met behulp daarvan de plaats vindt waar zij zijn. Hij weet waar de auto staat, en hij merkt dat zij in zuidoostelijke richting moeten lopen om hem te bereiken. Maar hoe vindt hij het zuidoosten? Wel, als het niet bewolkt is, kan hij het zuiden vinden door gebruik te maken van een horloge en de zon. Hoe? Hij kan het horloge horizontaal houden, met de kleine wijzer gericht op de zon. Voor het oog beschrijft de zon in haar baan elk uur een boog van ongeveer 15°, terwijl de boog tussen twee opeenvolgende uren op de wijzerplaat van een horloge 30° is. Daaruit volgt dan dat wij het zuiden ongeveer midden tussen de kleine wijzer en de „12” kunnen vinden. Daarna is het niet moeilijk om het zuidoosten te vinden. Kunnen vogels op een soortgelijke manier de zon als gids gebruiken?

Oriëntatie overdag

In 1949 experimenteerde Gustav Kramer met duiven in cilindervormige kooien die hij rondom voorzag van 12 identieke etensbakjes. Hij kwam erachter dat hij de vogels kon leren om uit bakjes te eten die in een bepaalde kompasrichting wezen, en dat ze de zon gebruikten om zich te oriënteren. (Bij een bewolkte lucht aten de vogels uit willekeurige etensbakjes.) Zo bleek dat duiven een inwendige klok hebben, waarmee ze koerscorrecties kunnen aanbrengen die zijn afgestemd op de bewegingen van de zon aan de hemel.

Kramer controleerde deze resultaten door proeven met spreeuwen. Hij leerde ze net als voorheen uit bepaalde bakjes te eten, maar verving toen de zon door een bewegend licht. Dit licht als de zon beschouwend aten ze nu uit verschillende bakjes, terwijl ze met een tempo van 15° per uur van het ene naar het andere bakje gingen. In werkelijkheid bewoog de lichtbron zich namelijk niet in horizontale richting, maar alleen omhoog en omlaag, om na te bootsen hoe de zon opkomt en ondergaat.

Van vele soorten van vogels weet men nu dat ze heel nauwkeurig een vaste richting kunnen aanhouden, waarbij ze gebruik maken van de zon en van een ingebouwde klok. Hoe nauwkeurig zijn hun bepalingen? Wel, als ze bij het bepalen van de richting een fout zouden maken van 1°, zou dat kunnen betekenen dat ze bij de evenaar zo’n 110 kilometer uit de koers liggen. Een fout van vier minuten in hun klok zou tot dezelfde grote afwijking leiden. En vogels hebben de reputatie zeer precieze navigators te zijn.

Laten wij weer eens terugkeren naar ons gezin. Als zij wachten tot het donker is, zullen zij de sterren kunnen gebruiken als een kompas dat nauwkeuriger is dan de zon. Kunnen vogels dat ook? Daar lijkt het inderdaad op. Tenslotte trekken heel wat vogels alleen ’s nachts.

Oriëntatie bij nacht

In de jaren ’50 toonde een Duitser, Franz Sauer, als eerste aan dat vogels de sterren als gids kunnen gebruiken. Hij gebruikte zwartkopjes en tuinfluiters.

Meer recent heeft Stephen E. Emlen proeven gedaan met de Noordamerikaanse indigovink. Hij plaatste ze in een planetarium, in kooien die zó ontworpen waren dat de bewegingen van de vogels geregistreerd konden worden. Toen de tijd om te trekken aanbrak, kregen ze een hemel te zien die overeenkwam met wat ze buiten in die tijd van het jaar zouden zien. Deze vogels vertoonden een duidelijke neiging te willen starten in de richting die het planetarium ze als het zuiden aangaf, de richting waarin ze gewoon waren te trekken. Interessant was dat de indigovinken niet bepaalde sterren of sterrebeelden schenen te herkennen maar wel dat de hemel om een vast punt draaide.

Om dit na te gaan nam Emlen indigovinken die zo uit het nest afkomstig waren en nog nooit de hemel in het echt hadden gezien. In plaats van het hemelgewelf in het planetarium om de poolster te laten roteren, zoals in werkelijkheid het geval is, bracht hij een wijziging aan zodat het nu roteerde om de ster Betelgeuze. Toen de tijd kwam dat ze moesten gaan trekken, probeerden deze jonge indigovinken van Betelgeuze vandaan te vliegen in de richting waarvan ze kennelijk dachten dat het het zuiden was.

Natuurlijk is de lucht ook vaak bewolkt. Voor ons gezin op zijn boswandeling zal dat geen probleem zijn als zij een kompas bij zich hebben, maar hoe brengen vogels het er onder zulke omstandigheden af?

Speelt magnetisme een rol?

In 1885 opperde A. von Middendorf dat vogels gevoelig zouden zijn voor het magnetische veld van de aarde en zich met behulp daarvan konden oriënteren. Deze hypothese werd vele malen getoetst, meestal met negatief resultaat. Het leek ondenkbaar dat zo’n kleine vogel als een roodborstje magnetisme kon waarnemen. In recente jaren heeft men er echter bewijzen voor gevonden dat ten minste een paar soorten het magnetische veld van de aarde gebruiken om zich te oriënteren. Welke bewijzen zijn dit?

Men had opgemerkt dat veel snelheidswedstrijden met postduiven plaatsvonden terwijl het zwaar bewolkt was. Dus gingen onderzoekers kleine magneetjes bevestigen aan een aantal duiven die getoond hadden in staat te zijn om bij bewolkt weer naar huis te vliegen. Ze raakten allemaal de weg kwijt. De duiven waren hun gevoel voor richting kwijt, kennelijk omdat de magneetjes het magnetische veld rondom de vogels verstoorden. Bij een andere proefneming werden duiven voorzien van matglazen contactlenzen. Hoewel ze maar een paar meter ver konden zien, was een opvallend groot aantal toch in staat om, na een tocht van 130 kilometer, terug te keren tot op een afstand van minder dan 200 meter van hun til.

Anderen hebben geëxperimenteerd met roodborstjes die normaal niet overwinteren en die nu in dichte kooien werden gehouden. Toen het tijd werd om te trekken, keerden ze zich in de richting waarin ze anders zouden vliegen. Werden ze geleid door het magnetische veld van de aarde? Dat lijkt wel zo, want de proefnemers kwamen erachter dat zij met gebruik van elektrische spoelen om het magnetische veld te wijzigen, ervoor konden zorgen dat de roodborstjes een andere kant op wilden.

De geleerden zijn van mening dat het beeld misschien nog niet compleet is. Zij bestuderen nu hoe vogels geluid met een lage frequentie, gepolariseerd licht, geur en veranderingen in de barometerstand zouden kunnen gebruiken om te navigeren. Anderen trachten de manier te vinden waarop sommige vogels in staat zijn magnetisme waar te nemen.

Voordat het mysterie definitief is opgelost, zullen zich zonder twijfel nog heel wat verrassingen voordoen op een terrein, dat al zoveel verrassingen heeft opgeleverd.