Stellen Sie sich vor, Sie könnten mit Ihrem Pferdeschwanz Musik machen oder nur mit Ihrem Bart singen. Es klingt absurd, aber manche Vögel vollbringen eine Leistung, die sich nicht so sehr unterscheidet. Sie lassen Lieder aus Federn und Luft erscheinen.
Die mikroskopische Physik, wie genau Federschall funktioniert, ist laut Richard Prum, Evolutionsornithologe an der Yale University, immer noch ein Rätsel. Wissenschaftler wissen jedoch, dass Luft, die auf bestimmte Federn auftrifft, diese in der richtigen Geschwindigkeit und im richtigen Winkel zum Schwingen bringt . Und diese schnelle Schwingung erzeugt Schall.
Prum und seine Kollegen haben in einem Artikel, der letzte Woche im Journal of Experimental Biology veröffentlicht wurde, das Flügelsingen oder das aeroelastische Flattern bei zwei Broadbill-Arten beschrieben. Die Broadbills sind kleine, meist unauffällige Vögel, die in Ostafrika heimisch sind. Aber das Geräusch, das die Vögel während ihrer Paarungsvorführungen machen, ist schwer zu ignorieren. Die Forscher vergleichen es mit der "Aroogah!" Eines mechanischen Horns und stellen fest, dass der Lärm mehr als 100 Meter durch dichten Wald wandern kann.
Für den passenden Flugton der Broadbills ist ein sogenannter "stilisierter Flügelschlag" mit einem "energischen Abschlag" erforderlich. Mit anderen Worten, wenn die Vögel im Alltagsflug mit den Flügeln schlagen, ist es meistens leise. Die Federn bringen nur dann die charakteristische "Brreeeet" hervor, wenn die Vögel gehört werden wollen.
Laut Prüm sind Broadbills auch insofern einzigartig, als keine einzige Feder für den Klang entscheidend zu sein scheint. Stattdessen vibrieren verschiedene Teile von sechs Federn gemeinsam, und die Vögel können immer noch Geräusche produzieren, selbst wenn man sie wegnimmt. (Um das herauszufinden, brachten Prüm und seine Kollegen eine Flügelprobe zurück ins Labor und manipulierten sie unter verschiedenen Windkanalbedingungen.)
Die Idee, dass Vögel mit ihren Flügeln Musik machen können, mag exotisch erscheinen, aber eigentlich ist es gar nicht so neu. Charles Darwin widmete ihm sogar einen Abschnitt in The Descent of Man aus dem Jahr 1871. Außerdem muss man nicht in einen weit entfernten Wald Ugandas reisen, um diese Geräusche zu hören.
Ich habe meinen ersten Flügelsong letzten Monat in einem kleinen Park außerhalb von Pittsburgh, Pennsylvania, gehört. Die Dämmerung setzte gerade ein, und während sich der Rest des Waldes auf das Bett vorbereitete, fühlte sich ein kleiner Vogel mit langem Schnabel, der amerikanische Waldschnepfe genannt wurde, anscheinend munter.
Von Februar bis April führen männliche Waldschnepfen einen so genannten „Himmels-Tanz“ auf. Dabei sprudelt ein Gesang aus dem Boden, bevor ein Flug ausbricht, der ein Pfeifen von den Flügeln des Vogels auslöst. Für eine Ewigkeit ragen die Vögel immer höher in den Himmel, etwa 400 Fuß, bevor sie eine weitere, klimatische Vokalisation hinzufügen und wie ein fallendes Blatt in einem Zick-Zack zur Erde zurückkehren - zurück zu dem Punkt, an dem die Aufführung begann.
Waldschnepfen verwenden eine Kombination von Geräuschen, die sowohl aus ihrer Sprachbox, die bei Vögeln als Syrinx bezeichnet wird, als auch aus ihren Federn stammen. Stellen Sie es sich wie das Geräusch vor, das beim Aufblasen eines Grashalms zwischen Ihren Daumen entsteht, sagt Robert Mulvihill, Ornithologe am National Aviary in Pittsburgh. "Diese Vögel spielen tatsächlich das Instrument, das ihre Flügel sind."
Laut Mulvihill können Luftflüge wie die der Waldschnepfe mit einem umgekehrten sexuellen Dimorphismus in Verbindung gebracht werden. Dies ist ein Begriff, wenn Männchen einer Art kleiner als Weibchen sind. Kleinere, schnellere Männchen sind möglicherweise besser gerüstet, um Luftakrobatik zu üben oder dabei lautere, attraktivere Geräusche zu erzeugen - und sind daher besser in der Lage, einen Partner anzuziehen.
Wenn Sie wissen, worauf Sie hören, ist das aeroelastische Flattern wahrscheinlich überall um Sie herum - und dies gilt wahrscheinlich nicht nur für Menschen, die in der Dämmerung auf einer Wiese stehen und auf Waldschnepfen warten. Kolibris, einige der beliebtesten Hinterhofarten in den USA, machen auch überraschend laute Zwitschern und Tweets. Und im Gegensatz zum Flügelgesang von Waldschnepfe und Saibling machen Kolibris ihre Musik, indem sie ihre Schwanzfedern schütteln.
Christopher Clark, ein Kollege von Prum's an der University of California, Riverside, und Hauptautor der jüngsten Broadbill-Studie, hat eine Karriere mit dem Studium von Kolibrifedern und den Geräuschen, die sie erzeugen, begonnen. Jede Art strahlt eine andere Frequenz aus, in der Regel durch Öffnen der Schwanzfedern am Ende eines Umwerbungstauchgangs. Diese Geräusche variieren von einem einzelnen, schnellen "Piepsen" bis zu flatternden Tönen, die wie die "Pew Pew Pew" einer Strahlenkanone klingen.
Während Kolibriwerbung kryptisch sein kann, gibt es nichts Feines über den gemeinen Nighthawk. Diese Vögel, die mehr Nachtschwärmer als Raubvögel sind, jagen Insekten aus der Luft und nisten in den meisten Teilen der USA und Kanadas. Während sie potenzielle Gefährten anrufen, fliegen diese Typen in hohen Kreisen, bevor sie wie ein Sattelzug, der eine Autobahn hinunterfährt, aus dem Himmel schießen. Der Balztauchgang gipfelt in einem "Boom!", Da die Luft die Flügelfedern des Vogels schnell zum Vibrieren bringt.
Einige Vögel müssen nicht einmal im Flug sein, um ihre gefiederten Instrumente zu spielen. Das männliche Auerhuhn hüpft nur auf einem Baumstamm und beginnt, in rhythmischen Stößen, die wie die ersten paar Schläge eines gasbetriebenen Rasenmähers klingen, wegzuschlagen. Es ist üblich, dieses Geräusch zu hören, wenn man von April bis Mai in den Wäldern spazieren geht, von den Appalachen bis nach Alaska. Tatsächlich ist es jedoch eine seltene Sache, wenn man sieht, wie der Vogel sein Paarungsritual durchführt.
Während all diese Federtöne mit Balz zu tun haben, gibt es laut Prüm einen Vogel, der mit seinen Flügelschlägen eine Warnung auslöst. Die Haubentaube Australiens hat Flugfedern modifiziert, die bei Alarm ein unverwechselbares Flappety-Whistle erzeugen. Darüber hinaus haben Forscher in einer 2009 veröffentlichten Studie gezeigt, dass andere Tauben, als sie den Flügelklang der Taube aufzeichneten, ihn aus dem Gebiet beförderten - ein ziemlich deutliches Zeichen dafür, dass der Klang für „weglaufen“ steht.
Dank an Robert Magrath, Australian National University
Egal, ob es sich um Flügel oder Schwänze handelt, um eine modifizierte Feder oder eine Reihe völlig normal aussehender Federn, superschnelle Flüge oder still auf einem Baumstamm sitzend, laut Mulvihill haben sich Vögel fast jede Art von Geräusch ausgedacht.
Sie müssen nur wissen, worauf Sie hören müssen.
