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Kolibris sind der Ort, an dem die Intuition stirbt

Als Margaret Rubega zum ersten Mal darüber las, wie Kolibris trinken, dachte sie bei sich: Das kann unmöglich richtig sein.

Kolibris trinken Nektar mit Zungen, die so lang sind, dass sie sich im eingezogenen Zustand im Inneren des Vogelkopfes um Schädel und Augen winden. An der Spitze teilt sich die Zunge in zwei Teile, deren äußere Ränder nach innen gebogen sind, so dass zwei nebeneinander liegende Röhren entstehen. Die Röhren lassen sich nicht verschließen, so dass die Vögel nicht wie an einem Strohhalm saugen können. Stattdessen glauben die Wissenschaftler, dass die Röhren eng genug sind, um passiv Flüssigkeit in sich hineinzuziehen. Dieser Vorgang wird als Kapillarwirkung bezeichnet. Er ist der Grund, warum Wasser in ein Papierhandtuch eindringt, warum Tränen aus den Augen kommen und Tinte in die Federn von Füllfederhaltern läuft.

Diese Erklärung, die erstmals 1833 vorgeschlagen wurde, galt mehr als ein Jahrhundert lang als Tatsache. Aber für Rubega ergab sie keinen Sinn, als sie in den 1980er Jahren als Doktorandin davon hörte. Die Kapillarwirkung ist ein langsamer Prozess, stellte sie fest, aber ein trinkender Kolibri kann seine Zunge bis zu 18 Mal pro Sekunde in eine Blüte stecken. Die Kapillarwirkung wird auch durch die Schwerkraft unterstützt, so dass es den Vögeln leichter fallen sollte, aus nach unten gerichteten Blüten zu trinken – was sie aber nicht tun. Und die Kapillarwirkung ist bei dickeren Flüssigkeiten sogar noch langsamer, so dass Kolibris supersüßen Nektar meiden sollten, der zu sirupartig ist – und das tun sie auch nicht.

„Ich war in einer sehr merkwürdigen Lage“, sagt Rubega. „Ich war nur ein Doktorand und all diese wirklich bekannten Leute hatten all diese Berechnungen angestellt. Wie konnten sie sich irren?“

Auch als sie sich anderen Vögeln zuwandte, nagte das Kolibri-Dilemma weiter an ihr. Und Jahrzehnte später, als Professorin an der Universität von Connecticut, stellte sie einen Studenten namens Alejandro Rico-Guevara ein, der ihr helfen sollte, das Rätsel zu lösen.

Der in Kolumbien geborene Rico-Guevara erinnert sich, wie er auf einer schicksalhaften Exkursion im Amazonasgebiet einen Einsiedlerkolibri entdeckte. Im Dschungel hört man die meisten Tiere eher, als dass man sie sieht, aber der Einsiedlerkolibri flog direkt auf ihn zu und schwebte vor seinem Gesicht. „Er war nur für den Bruchteil einer Sekunde da, aber es war klar, dass er eine ganz andere Persönlichkeit hatte als die anderen Vögel im Wald“. Er verliebte sich und begann, die Vögel zu studieren. Und als er die Papiere über die Kapillarwirkung las, empfand er den gleichen Schmerz des Unglaubens wie Rubega. „Wir beschlossen, der Sache nachzugehen“, sagt Rubega. „Ist es Kapillarwirkung? Und wenn nicht, was ist dann los? Wir wollten es einfach wissen.“

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Rico-Guevara fertigte künstliche Blumen mit flachen Glasseiten an, damit er die flackernden Zungen der Vögel mit Hochgeschwindigkeitskameras filmen konnte. Es dauerte Monate, die künstlichen Blüten zu bauen, die Beleuchtung zu perfektionieren und die Vögel darauf zu trainieren, diese seltsamen Objekte zu besuchen. Aber schließlich bekam er, was er wollte: perfekt fokussierte Aufnahmen einer Kolibri Zunge, die in Nektar eintaucht. Bei 1.200 Bildern pro Sekunde „kann man nicht sehen, was passiert, bis man Bild für Bild überprüft“, sagt er. Aber in diesem Moment „wusste ich, dass die Antwort auf meiner Filmkarte die richtige war. Es war ein unglaubliches Gefühl. Ich hatte etwas zwischen den Fingern, das möglicherweise alles, was wir wussten, verändern konnte.“

Das sahen sie, als sie das Filmmaterial überprüften.

Wenn der Vogel seine Zunge herausstreckt, benutzt er seinen Schnabel, um die beiden Röhren an der Spitze zusammenzudrücken und sie flach zu drücken. Für den Moment bleiben sie zusammengedrückt, weil der restliche Nektar in ihnen sie an Ort und Stelle klebt. Aber wenn die Zunge auf den Nektar trifft, überwältigt die Flüssigkeit um sie herum alles, was bereits in ihr ist. Die Röhren kehren in ihre ursprüngliche Form zurück, und Nektar strömt in sie hinein.

Die beiden Röhren trennen sich auch voneinander, was der Zunge ein gegabeltes, schlangenartiges Aussehen verleiht. Und sie entfalten sich und legen eine Reihe von Klappen entlang ihrer langen Kanten frei. Es ist, als ob die gesamte Zunge aufblüht, wie die Blumen, aus denen sie trinkt.

Wenn der Vogel seine Zunge zurückzieht, kehren sich alle diese Veränderungen um. Die Röhren rollen sich wieder auf, während sich ihre Klappen nach innen wölben und dabei Nektar einfangen. Und da die Klappen an der Spitze kürzer sind als die weiter hinten liegenden, rollen sie sich zu einer Form zusammen, die einer Eistüte ähnelt; dadurch wird der Nektar eingeschlossen. Die Zunge ist das, was Rubega eine Nektarfalle nennt. Sie öffnet sich beim Eintauchen in den Nektar und schließt sich auf dem Weg nach draußen, wobei sie einen Teil des Nektars auffängt.

„Das hat sich buchstäblich vor unserer Nase abgespielt, seit wir mit Kolibris zu tun haben, und jetzt ist es da“, sagt Rubega. „Wir waren die ersten, die es gesehen haben.“

Diese Technik ist auch die Art und Weise, wie der Kolibri schluckt. Jedes Mal, wenn er seine Zunge herausstreckt, drückt er mit seinem Schnabel nach unten und presst so den eingeschlossenen Nektar heraus. Und da der Platz im Schnabel begrenzt ist und die Zunge sich nach vorne bewegt, kann der freigesetzte Nektar nur nach hinten fließen. Auf diese Weise wirkt die Zunge wie eine Kolbenpumpe. Wenn sie nach innen zieht, bringt sie Nektar in den Schnabel. Wenn sie herausschießt, drückt sie denselben Nektar in Richtung Kehle. Die Zunge hat an ihrer Basis sogar Klappen, die sich bei der Vorwärtsbewegung wegklappen und bei der Rückwärtsbewegung ausdehnen, um den Nektar noch weiter nach hinten zu befördern.

Das Erstaunliche für Rico-Guevara an all dem ist, dass es passiv ist. Der Vogel zwingt seine Zunge nicht auf – das geschieht automatisch, wenn die Spitze in die Flüssigkeit eindringt, weil sich die Oberflächenspannung um sie herum verändert. Rico-Guevera bewies dies, indem er die Zunge eines toten Kolibris in den Nektar steckte – und siehe da, sie blühte von selbst auf. Auch die Zunge schließt sich automatisch. Sie setzt automatisch Nektar frei. Sie schiebt den Nektar automatisch nach hinten. Der Vogel schnippt seine Zunge ein und aus, und alles andere folgt.

Im Nachhinein hätte die überraschende Realität der Kolibri-Zunge eigentlich gar nicht überraschen dürfen. Fast alles an diesen Tieren ist kontraintuitiv. Kolibris sind der Fluch der einfachen Antworten. Sie sind der Ort, an dem die Intuition stirbt.

Betrachten Sie ihre Ursprünge. Heute gibt es Kolibris nur noch in Amerika, aber Fossilien deuten darauf hin, dass sie ihren Ursprung in Eurasien haben, wo sie sich vor etwa 42 Millionen Jahren von ihren nächsten Verwandten, den Mauerseglern, abspalteten. Diese Urkolibris flogen wahrscheinlich über die Landbrücke, die damals Russland und Nordamerika verband. Im Norden kamen sie gut zurecht, aber erst in Südamerika blühten sie auf. In nur 22 Millionen Jahren hatten sich diese südlichen Pioniere in Hunderte von Arten diversifiziert, von denen heute noch mindestens 338 leben. Und etwa 40 Prozent davon leben in den Anden.

Der Evolutionsbiologe Jim McGuire sagte mir einmal: „Die Anden sind sozusagen der schlechteste Ort, um ein Kolibri zu sein.“ Hohe Berge bedeuten dünne Luft, was es schwieriger macht, zu schweben und genügend Sauerstoff zu bekommen, um den gasfressenden Stoffwechsel zu betreiben. Und doch florierten die Vögel. Und es gibt auch keine Anzeichen dafür, dass ihr Erfolg aufhört. Durch den Vergleich der Raten, mit denen neue Arten auftauchen und alte Arten aussterben, schätzt McGuire, dass sich die Zahl der Kolibriarten in den nächsten Millionen Jahren wahrscheinlich verdoppeln wird.

Im Laufe ihrer Entwicklung entwickelten sie einen der ungewöhnlichsten Flugstile aller Vögel – einen, der dem von Insekten ähnelt. Die Flügel mittelgroßer Arten schlagen etwa 80 Mal pro Sekunde, aber wahrscheinlich nicht so, wie Sie denken. Wenn ich Leute bitte, den Flügelschlag eines Kolibris nachzuahmen, strecken sie in der Regel ihre Hände zur Seite aus und schlagen sie so schnell wie möglich auf und ab. So funktioniert das aber nicht. Versuchen Sie stattdessen Folgendes. Drücken Sie Ihre Ellbogen in die Seiten. Halten Sie Ihre Unterarme parallel zum Boden und schwingen Sie sie ein und aus. Drehen Sie dabei Ihre Handgelenke in Achten. Herzlichen Glückwunsch, du siehst lächerlich aus, aber du machst auch eine gute Imitation des Kolibri-Fluges.

Dieser ungewöhnliche Flügelschlag ermöglicht es ihnen zu schweben, aber er erlaubt auch akrobatische Manöver. Kolibris nutzen diese Beweglichkeit in der Luft, um ihre Nektarnahrung mit Insekten zu ergänzen, die sie aus der Luft erbeuten. Das können zwar viele Vögel, aber sie haben in der Regel kurze Schnäbel und weite Öffnungen. Kolibris dagegen haben lange Schnäbel, mit denen sie nach Blüten suchen, und schmale Öffnungen. „Es ist, als würde man mit einem Paar Essstäbchen im Gesicht herumfliegen und versuchen, ein sich bewegendes Reiskorn zu fangen“, sagt Rubega.

Aber auch hier hat sie gezeigt, dass in diesen Vögeln mehr steckt, als man denkt. Ein anderer ihrer Studenten, Gregor Yanega, fand heraus, dass die Vögel, wenn sie ihren Mund öffnen, die untere Hälfte ihres Schnabels aktiv biegen können, um ihm einen deutlichen Knick zu geben und ihn aus dem Weg zu räumen. Dann rammen die Kolibris mit ihrem offenen Maul quasi Insekten.

Hochgeschwindigkeitskameras enthüllten den Trick erneut. „In dem Moment, als Gregor das erste Mal einen Vogel ins Bild fliegen und seinen Schnabel öffnen sah, blieb er stehen und sagte: Hey, kannst du dir das mal ansehen?“, sagt Rubega. Sie kam herein und er spielte das Material ab. Sie bat ihn, es noch einmal abzuspielen, was er auch tat. Nur noch ein Mal, sagte sie. Er spielte es noch einmal ab.

„Das ist verrückt, und Sie sollten wissen, dass das vor Ihnen noch niemand gesehen hat“, sagte sie zu ihm.

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