ISSN:
1439-0361
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Biology
Description / Table of Contents:
Summary In the present paper (part I: J. Orn. 121: 121–143, 1980), the sun orientation of birds, its way of functioning, ontogenetic development, and biological significance are described in the light of current experimental evidence. Theoretically, the sun can be used to determine which compass direction is the home direction (≙ true navigation), to set a compass course, and to maintain a given direction during flight. Most of the available evidence speaks against the sun's being used for determining the home direction after displacement, whereas many findings in several species of birds demonstrate use of the sun as a “sun compass” and for maintaining directions. Using the sun compass to go in a constant direction, the birds compensate for the sun's apparent movement, i. e. they fly at angles to the sun's azimuth direction which vary according to the time of day. The magnitude of these angles seems to depend on the birds' internal clock only, and the birds apparently consider the different rates of change of the sun's azimuth during the day (greater around noon than in early morning or late afternoon). Experiments with young homing pigeons show that the sun compass is not a completely innate orientation mechanism, but that the relation between sun azimuth, time and geographic direction is learned. A young pigeon must experience the sun at different hours of the day to establish a sun compass for the entire day. The age at which the sun compass is learned strongly depends on the bird's flying experience. The sun compass seems to be developed as soon as the bird encountered the necessity of orienting, which normally will be about the end of its third month. The details of the learning process are not yet known. The sun does not seem to be necessary for the development of the ability to navigate; in fact, some findings with young pigeons seem to indicate that the navigational system is already developed before the sun compass is added to it. Afterwards, however, the sun compass is used preferentially whenever the sun is visible. Under overcast skies, it is replaced by an equally effective non-visual system. In day-migrating birds — young Finnish starlings — sun compass orientation could not be demonstrated during the first autumn migration period, but the starlings were shown to use it during the following spring period. It is not clear, though, whether these data from handraised birds reflect the natural situation correctly. The available evidence does not yet allow a realistic estimate of the significance of the sun compass for orientation during migration; theoretical considerations and the few present data, however, make it appear improbable that the sun compass acts as a reference system for the innate migratory direction.
Notes:
Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit versucht, die Sonnenorientierung der Vögel in ihrer Funktionsweise, ontogenetischen Entwicklung und biologischen Bedeutung nach dem heutigen Wissensstand darzustellen. Theoretisch kann die Sonne zur Bestimmung der Heimrichtung (≙ navigation), zum Aufsuchen einer als Kompaßrichtung bekannten Richtung und zum Einhalten der Richtung benutzt werden. Die meisten vorliegenden Befunde sprechen gegen eine Rolle der Sonne bei der Bestimmung der Heimrichtung nach Verfrachtung; die Funktion der Sonne als „Sonnenkompaß“ und beim Richtungseinhalten ist dagegen durch zahlreiche Versuche bei verschiedenen Vogelarten gut belegt. Beim Aufsuchen einer Richtung mit dem Sonnenkompaß verrechnet der Vogel die Bewegung der Sonne auf ihrer scheinbaren Bahn, d. h. er schlägt einen tageszeitlich variablen Winkel zur Sonne ein, um in eine konstante Richtung zu fliegen. Dieser Winkel hängt allein von der inneren Uhr ab. Dabei scheint der Vogel im allgemeinen zu berücksichtigen, daß die Azimutwinkelgeschwindigkeit der Sonne gegen Mittag erheblich größer ist als in den frühen Vormittags- und späten Nachmittagsstunden. Untersuchungen bei Tauben ergaben, daß der Sonnenkompaß ein erlernter Orientierungsmechanismus ist: Sonnenazimut, Zeit und geographische Richtung werden aufgrund von Erfahrung miteinander in Beziehung gesetzt. Dabei muß die junge Taube die Sonne zu verschiedenen Tageszeiten beobachten, um den Sonnenkompaß während des ganzen Tages benutzen zu können. Der Zeitpunkt, zu dem der Sonnenkompaß gelernt wird, hängt stark von der Flugerfahrung der Tauben ab; er scheint sich zu entwickeln, sobald die Notwendigkeit, sich zu orientieren, auftritt, was normalerweise etwa gegen Ende des 3. Lebensmonats der Fall sein dürfte. Die Grundlagen und näheren Umstände des Lernprozesses sind noch weitgehend unbekannt. Versuche mit jungen Tauben sprechen dafür, daß der Sonnenkompaß bei der Entwicklung der Navigationsfähigkeit keine Rolle spielt; er scheint quasi nachträglich in das fertige Navigationssystem eingebaut zu werden. Dann aber stellt der Sonnenkompaß beim Heimfinden das bevorzugt benutzte Kompaßsystem dar, solange die Sonne zu sehen ist. Bei bedecktem Himmel kann er allerdings durch ein gleich leistungsfähiges nicht-visuelles System ersetzt werden. Bei tagziehenden jungen Zugvögeln — finnischen Staren — ließ sich eine Orientierung nach dem Sonnenkompaß noch nicht während des ersten Herbstzuges, sondern erst während des folgenden Frühjahrszuges nachweisen; allerdings ist unklar, inwieweit diese an handaufgezogenen Vögeln gewonnenen Befunde die natürlichen Verhältnisse widerspiegeln. Eine realistische Abschätzung der Bedeutung des Sonnenkompaß bei der Zugorientierung ist heute noch nicht möglich; theoretische überlegungen und die wenigen vorliegenden Befunde scheinen jedoch gegen eine Rolle des Sonnenkompaß als Referenzsystem für die angeborene Zugrichtung zu sprechen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01643440
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