Amseln, Meisen und selbst Nachtigallen sind längst erfahrene Stadtbewohner. Sie fliegen in Vorgärten und Parks umher, suchen ihre Nahrung zwischen Spaziergängern und übertönen mit ihrem Gesang selbst den Straßenlärm. Wie aber haben sich diese Vögel an Lärm, Licht und Stress dieser städtischen Umgebung angepasst?

Henrik Brumm, Jesko Partecke und Bart Kempenaers vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen und Radolfzell erforschen die Folgen des Stadtlebens für unsere heimischen Singvögel. Dabei haben sie erstaunliche Verhaltensänderungen entdeckt.

Stefanie Reinberger / MaxPlanck Forschung
Stand: 05.04.2013

Es liegt malerisch, das Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen: eingebettet zwischen Wiesen, Weiden und Wald, am Ufer des Eßsees – dem Weiher, in dem Konrad Lorenz einst mit seinen jungen Graugänsen schwamm. Die gedämpfte Atmosphäre des trüben Novembermorgens verstärkt die Idylle noch. „Natur pur“ könnte denken, wer sich aus dem Trubel der Münchner Innenstadt auf den Weg hier raus gemacht hat. Doch halt: Sind da nicht Verkehrsgeräusche der nahe gelegen Landstraße?

„Ja, klar“, sagt Henrik Brumm, Leiter der Forschungsgruppe Kommunikation und Sozialverhalten. „Und neben den Geräuschen der Autos bekommen wir hier manchmal auch den Lärm des unweit gelegenen Flugplatzes in Oberpfaffenhofen mit.“ Verstädterung ist nicht nur ein Problem der Ballungsgebiete selbst. „Gerade Lärm strahlt weit in die ländlichen Regionen hinein.“ Brumm erzählt von einer Expedition ins Amazonasgebiet: „Selbst inmitten des Regenwalds, fernab jeglicher Zivilisation, habe ich Flugzeuge am Himmel über uns gehört.“

Immer mehr Städte

Verstädterung ist ein großes Thema unserer Zeit – für die Vereinten Nationen nach dem Klimawandel das dringlichste überhaupt. Derzeit lebt etwa die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, mit steigender Tendenz: Prognosen besagen, dass bis zum Jahr 2030 rund fünf Milliarden Menschen in Stadtgebieten siedeln werden. Megacitys entstehen und dehnen sich aus. Das zieht massive Umweltschäden nach sich, Müll etwa oder Luftverschmutzung.

„Auch Lärm ist ein großes Problem“, sagt Brumm und verweist auf eine ganze Reihe von Studien, die belegen, dass Krach krank macht. „Und natürlich nimmt er auch Einfluss auf Wildtiere, egal ob sie nun in Städten leben oder in ländlichen Regionen.“ Der Max-Planck- Forscher interessiert sich genau dafür. Dabei nimmt er insbesondere die Kommunikation von Vögeln unter die Lupe: ob und wie diese durch Lärm beeinträchtigt wird und welche Konsequenzen das für die Tiere hat.

Stadt-Nachtigallen singen lauter

Zu seinem Forschungsfeld kam Brumm bereits während seiner Promotion an der Freien Universität Berlin. Er untersuchte damals den Gesang der Nachtigall, einer Vogelart, die auch in Städten weit verbreitet ist. Allein in Berlin leben rund 1.500 Brutpaare, überall dort, wo sich buschiger Bewuchs

findet, den sie zum Nisten bevorzugen. Henrik Brumm stellte fest: Nachtigallen singen in einer lärmintensiven Umgebung lauter. Das geht sogar so weit, dass sie am Wochenende leiser trällern als an Werktagen, wenn der Berufsverkehr dröhnt.

Auch wir Menschen heben in lauter Umgebung die Stimme. Man spricht vom Lombard-Effekt, benannt nach dem französischen Ohrenarzt Étienne Lombard, der dieses Phänomen erstmals beschrieb. Bei Vögeln war dieser Zusammenhang allerdings neu. „Das war eine Überraschung, weil man damals davon ausging, dass Vögel immer mit maximaler Lautstärke singen“, sagt Brumm. Dass dies nicht der Fall ist, bewies er mit einem einfachen Experiment.

Er hielt Nachtigallen in Volieren und beschallte sie mit weißem Rauschen – einer Art Hintergrundgeräusch, das sämtliche hörbaren Frequenzen umfasst und daher nicht als definierter

Ton wahrgenommen wird. Und tatsächlich legten sich die Vögel auch unter Laborbedingungen beim Singen mehr ins Zeug, wenn in ihrer Umgebung Krach herrschte.

Stefanie Reinberger / MaxPlanck Forschung
Stand: 05.04.2013

Später stellten andere Forschergruppen fest: Manche Vogelarten singen in der Stadt auch höher als auf dem Land, Kohlmeisen etwa. Oder Amseln, wie Brumm – mittlerweile längst am Max-

Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen – in einer Studie zeigte. „Wir haben uns gefragt, warum Vögel nicht nur lauter, sondern auch höher singen“, berichtet Brumm. Eine denkbare Erklärung ist, dass sich ein höherer Gesang besser vom tieffrequenten Straßenlärm abhebt. Ist er vielleicht über weitere Strecken zu hören? Und könnte das den Nachteil der Stadtvögel ausgleichen, dass sie lärmbedingt nur über halb so weite Distanzen kommunizieren können wie ihre Artgenossen auf dem Land?

Bloßer Nebeneffekt oder Absicht?

Die Forscher aus Brumms Team entwickelten ein mathematisches Modell, um diese möglichen Zusammenhänge zu überprüfen. Das Ergebnis war negativ: Zwar gelingt es durch höheren Gesang

tatsächlich, Straßenlärm etwas zu kompensieren, der Effekt ist allerdings gering. „Bei Amseln klappt das gar nicht, da sie viel tiefer singen als etwa Kohlmeisen“, so Brumm. Das höhere Trällern der Tiere könnte ein reiner Nebeneffekt der gesteigerten Lautstärke sein. Auch das kennt man vom Menschen: Wer schreit, hebt die Stimme in eine höhere Tonlage. Möglicherweise variieren Stadtamseln also ihren Gesang zugunsten der Lautstärke: mehr höhere Passagen, um lauter zu werden.

Diese Hypothese prüft Henrik Brumm in Zusammenarbeit mit seinem Kollegen Jesko Partecke, der am Standort Radolfzell des Max-Planck-Instituts für Ornithologie forscht. Die beiden Wissenschaftler setzen dazu Amseln in schalldichte Boxen, in denen sie nicht durch Umgebungsgeräusche beeinflusst werden, und studieren deren Gesang. Demnach scheinen die Vögel höhere Töne tatsächlich lauter zu produzieren. Anfang dieses Jahres dann bestätigten weitere Ergebnisse diese Theorie: „Indem die Stadtvögel aktiv hochfrequente Töne wählen, können sie ihre Fähigkeit steigern, laut zu singen und so die akustische Überlagerung des umgebenden Lärms abschwächen“, erklärt Brumm.

Kohlmeisen lernen im Labor zwitschern

Ein weiterer Nebeneffekt des Lärms könnte auch sein, dass Vögel aus der Stadt Schwierigkeiten haben, die Melodien ihrer Eltern korrekt zu lernen, weil sie diese aufgrund des Lärms schlechter hören. Brumm untersucht das mit seinem Team im Labor an Kohlmeisen, die im Institut per Hand aufgezogen wurden und dort unter verschiedenen akustischen Bedingungen das Zwitschern lernen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Vögel tiefe Gesangspassagen auch bei Lärm lernen. Lernschwierigkeiten der Jungtiere scheinen also nicht das Problem zu sein.

„Bisher können wir zwar solche Phänomene beobachten, aber wir wissen noch nicht, welche Auswirkung das auf die Tiere hat, auf ihre Lebenserwartung, ihr Brutverhalten oder ihren

Paarungserfolg“, sagt Brumm. Seine Mitarbeiterin Sue Anne Zollinger etwa hat jüngst untersucht, ob der lautere Gesang mehr Energie erfordert. Der Effekt war minimal. „Zwar brauchten die Vögel tatsächlich etwas mehr Energie, der Unterschied war jedoch kaum messbar, sodass er die Tiere sehr

wahrscheinlich nicht beeinträchtigt“, sagt Brumm.

Stefanie Reinberger / MaxPlanck Forschung
Stand: 05.04.2013

Verhaltensänderungen in unterschiedlichen Lebensräumen – in diesem Fall Stadt und Land – müssen aber auch nicht zwangsläufig negativ sein und den Tieren schaden. „Dieselbe Vogelart in der Stadt und auf dem Land zu beobachten bietet die spannende Gelegenheit, Evolution in Echtzeit zu verfolgen“, erklärt Jesko Partecke. Denn die notwendigen Voraussetzungen für erfolgreiches Stadtleben setzen sich in den Städten immer mehr durch.

Auf die Amsel gekommen durch Zufall

Partecke forscht an Amseln. Dabei waren sie für ihn als jungen Wissenschaftler geradezu banal, wie er lachend verrät. Er war schon auf dem Sprung nach Afrika, um dort für seine Doktorarbeit Schwarzkehlchen zu untersuchen. Doch dann kündigte sich Nachwuchs an, und Afrika schien nicht mehr der geeignete Aufenthaltsort für den werdenden Vater. „Mein Doktorvater bot mir ein Thema mit Amseln im Bereich Urban Ecology an“, erinnert sich der Ornithologe. Das hat sich als wahrer Glücksgriff erwiesen, denn das Themenfeld war damals noch neu und kaum erforscht.

„Amseln sind dafür die idealen Studienobjekte: Sie besiedeln schon seit langer Zeit Städte und kommen dort und auf dem Land gleichermaßen vor. Man kann also gut vergleichen.“ Es gibt eine Reihe von Verhaltensunterschieden zwischen Stadt- und Landamseln, der Gesang ist nur einer von vielen. So ziehen Stadtamseln im Winter seltener in den Süden als ihre auf dem Land lebenden Artgenossen. Sie brüten etwa drei Wochen früher und manchmal sogar häufiger im Jahr. Und sie leben enger mit Artgenossen zusammen, als es Amseln auf dem Land tun würden.

Stadtleben hat auch Vorteile

Manchmal scheint es sogar ein Vorteil für die Tiere zu sein, in der Stadt zu leben: So stellte Partecke im Jahr 2008 fest, dass Stadtamseln seltener unter Parasiten leiden. Zudem sind Stadtvögel stressresistenter. Sind die Tiere ungünstigen Situationen ausgesetzt, reagieren sie ähnlich wie Menschen mit einer akuten Stressantwort und schütten Stresshormone aus, sogenannte Glukokortikoide. Das dient dazu, auf eine gefährliche Situation schnell zu reagieren. Bleiben der Stresspegel und damit auch das Niveau der Stresshormone jedoch über einen längeren Zeitraum hoch – man spricht dann von chronischem Stress –, kann dies Fortpflanzung, Immunabwehr und Gehirnfunktion beeinflussen.

Jesko Partecke wollte nun wissen, ob Stadt- und Landamseln im Umgang mit Stresssituationen unterschiedliche Voraussetzungen mit sich bringen. Dazu sammelten er und seine Mitarbeiter in München und Umgebung Nestlinge und zogen sie von Hand gemeinsam auf. Alle jungen Vögel hatten also dieselben Startbedingungen – zumindest, was ihre Umgebung betrifft. Dann setzten sie die Tiere akutem Stress aus und nahmen Blutproben. Tatsächlich blieben die jungen Stadtamseln deutlich cooler als ihre Artgenossen vom Land und reagierten weniger auf Stresssituationen. In stressfreier Umgebung war der Hormonpegel dagegen in beiden Vogelgruppen ähnlich.

Stefanie Reinberger / MaxPlanck Forschung
Stand: 05.04.2013

Mit einer anderen Art von Umweltveränderung in Städten beschäftigt sich Bart Kempenaers, Direktor der Abteilung Verhaltensökologie und evolutionäre Genetik in Seewiesen: dem allgegenwärtigen Kunstlicht auf Straßen und Plätzen. Er hat festgestellt, dass männliche Blaumeisen sich erfolgreicher

paaren, wenn sie in der Nähe von Straßenlaternen leben.

„Dass wir darauf gekommen sind, war eigentlich Zufall“, verrät der aus Belgien stammende Verhaltensforscher. Er untersuchte vor ein paar Jahren in einer großen Feldstudie das Brutverhalten von Blaumeisen. „Die Tiere zeigen dabei eine große Variationsbreite: Sie leben zum Teil monogam, zum Teil mit mehreren Partnern, wieder andere haben zwar einen festen Partner, sie gehen aber darüber hinaus auch noch fremd“, erzählt Bart Kempenaers. In der Studie ging es unter anderem auch darum, durch Vaterschaftstests aus DNA-Proben herauszufinden, welche Männchen erfolgreich fremdgehen und die meisten Nachkommen zeugen.

Der frühe Vogel fängt die Frau

Das überraschende Resultat: Am erfolgreichsten waren Tiere in der Nähe von Straßenlaternen „Möglicherweise hängt das damit zusammen, dass sie durch das künstliche Licht morgens früher zu zwitschern beginnen und dadurch die Aufmerksamkeit der Weibchen auf sich ziehen“, erklärt Kempenaers. Der frühe Vogel fängt also die Frau. Tatsächlich beginnen männliche Blaumeisen dank des künstlichen Lichts etwa fünfzehn bis zwanzig Minuten früher zu singen.

Bei Amseln ist der Effekt sogar noch größer. Außerdem beginnen Vogelweibchen unter Kunstlicht einige Tage früher mit dem Eierlegen. Licht wirkt sich also nicht nur auf den Tagesablauf aus, sondern auch auf saisonale Abläufe wie den Beginn der Fortpflanzung.

Welche Auswirkung die Lichtverschmutzung sonst auf die Tiere hat, ob sie etwa ihren Stoffwechsel oder die Lebenserwartung beeinträchtigt, ist noch völlig unklar. „Als ich vor zwei Jahren begann, mich mit dem Thema Lichtverschmutzung zu beschäftigen, war ich überrascht, wie wenig man darüber weiß“, sagt Bart Kempenaers. Er ist allerdings überzeugt, dass der veränderte Tag-Nacht-Rhythmus nicht zwangsläufig negative Konsequenzen nach sich zieht.

Stefanie Reinberger / MaxPlanck Forschung
Stand: 05.04.2013

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In Alaska untersucht der Max-Planck-Forscher etwa Vogelarten, die während der Sommermonate unter andauernder Helligkeit leben. Manche lassen sich davon weniger beeindrucken und leben einfach ihren Rhythmus weiter, scheinen sich also an anderen Zeitgebern zu orientieren. Und andere, etwa der Graubruststrandläufer, finden tagelang überhaupt keine Ruhe mehr – und paaren sich ausgerechnet in diesen Phasen höchst erfolgreich.

„Das kann man natürlich nicht auf unsere Blaumeisen übertragen, da sich die Tiere in Alaska über einen langen Zeitraum an diese extremen Lichtbedingungen angepasst haben“, betont Kempenaers. Aber es zeigt, wie wenig wir über den Lebensrhythmus unserer heimischen Vogelarten wissen. Kempenaers will dem Thema künftig in einer großen Studie gemeinsam mit niederländischen Kollegen nachgehen. Dazu beobachten die Forscher Vögel in einem Waldgebiet, in dem nach dem Zufallsprinzip verschiedene künstliche Lichtquellen installiert wurden.

Stadtpflanze und Landei

Auch Jesko Partecke interessiert sich für den Einfluss des Kunstlichts auf Vögel, weshalb er und seine Mitarbeiter Amseln mit Sendern und Lichtsensoren ausstatteten. So können sie nicht nur den Aufenthaltsort und die Aktivität der Tiere erfassen, sondern auch, wie viel Licht sie tatsächlich ausgesetzt sind und zu welchen Zeiten. „Damit sind wir erstmals in der Lage, die direkte Auswirkung der Lichtverschmutzung zu messen“, sagt Partecke. Derzeit werten die Forscher aus seinem

Team die Daten des Experiments aus. Bald können sie also hoffentlich mehr darüber sagen, welche Rolle das Kunstlicht spielt.

Aber sind die Verhaltensunterschiede zwischen Stadt- und Landtieren tatsächlich bereits Folgen einer Mikroevolution, also einer direkten Anpassung an eine neue Umgebung und den herrschenden Selektionsdruck? Jesko Partecke hat da noch eine andere Idee: „Ich glaube, es ist ähnlich wie bei uns Menschen: Manche Individuen würden in der Hektik der Stadt krank werden und ziehen deshalb das ruhige Landleben vor, während andere genau die Hektik brauchen.“

Demnach gibt es also auch bei Vögeln unterschiedliche Charaktertypen, die unterschiedliche Voraussetzungen mit sich bringen. Und so zieht es vielleicht manche in die Großstadt, während andere Landeier bleiben.

Stefanie Reinberger / MaxPlanck Forschung
Stand: 05.04.2013