Ornithologie - Ornithology

Dieser Artikel behandelt das Gebiet der Zoologie. Für die Jazzkomposition siehe Ornithology (Komposition) .
Eine marmorierte Uferschnepfe wird für Studien zum Vogelzug beringt
Teil einer Serie über
Biologie
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Wissenschaft des Lebens
Schlüsselkomponenten
Geäst
Forschung
Anwendungen

Die Ornithologie ist ein Zweig der Zoologie , der sich mit dem "methodischen Studium und der konsequenten Kenntnis der Vögel mit allem, was damit zusammenhängt", beschäftigt. Einige Aspekte der Ornithologie unterscheiden sich von verwandten Disziplinen, teilweise aufgrund der hohen Sichtbarkeit und des ästhetischen Reizes der Vögel. Es war auch ein Bereich mit einem großen Beitrag von Amateuren in Bezug auf Zeit, Ressourcen und finanzielle Unterstützung. Studien an Vögeln haben dazu beigetragen, Schlüsselkonzepte in der Biologie zu entwickeln, einschließlich Evolution, Verhalten und Ökologie wie die Definition von Arten , der Prozess der Artbildung , Instinkt , Lernen , ökologische Nischen , Gilden , Inselbiogeographie , Phylogeographie und Naturschutz .

Während sich die frühe Ornithologie hauptsächlich mit Beschreibungen und Verbreitungen von Arten beschäftigte, suchen Ornithologen heute Antworten auf sehr spezifische Fragen und verwenden oft Vögel als Modelle, um Hypothesen oder Vorhersagen auf der Grundlage von Theorien zu überprüfen. Die meisten modernen biologischen Theorien gelten für alle Lebensformen, und die Zahl der Wissenschaftler, die sich als "Ornithologen" bezeichnen, ist daher zurückgegangen. In der Ornithologie werden sowohl im Labor als auch im Feld verschiedenste Werkzeuge und Techniken eingesetzt und ständig Innovationen geschaffen. Die meisten Biologen, die sich selbst als „Ornithologen“ bezeichnen, studieren bestimmte Kategorien wie Anatomie, Taxonomie oder Ökologie, Lebensstile und Verhaltensweisen. Obwohl dies auf den Bereich aller biologischen Praktiken angewendet werden kann

Etymologie

Eine Sammlung von Vogelhäuten aus der Familie Cotingidae

Das Wort „Ornithologie“ stammt aus dem späten 16. Jahrhundert Latein Ornithologia Bedeutung „Vogel Wissenschaft“ von den griechischen ὄρνις ornis ( „Vogel“) und λόγος Logos ( „Theorie, Wissenschaft, dachte“).

Geschichte

Siehe auch: Zeitleiste der Ornithologie

Die Geschichte der Ornithologie spiegelt weitgehend die Trends in der Geschichte der Biologie sowie vieler anderer wissenschaftlicher Disziplinen wider , darunter Ökologie , Anatomie , Physiologie , Paläontologie und in jüngerer Zeit die Molekularbiologie. Trends umfassen den Übergang von bloßen Beschreibungen hin zur Identifizierung von Mustern und damit zur Aufklärung der Prozesse, die diese Muster erzeugen.

Frühes Wissen und Studium

Der Mensch hat seit der Vorgeschichte eine Beobachtungsbeziehung zu Vögeln , wobei einige steinzeitliche Zeichnungen zu den ältesten Anzeichen für ein Interesse an Vögeln gehören. Vögel waren vielleicht eine wichtige Nahrungsquelle, und bei Ausgrabungen frühsteinzeitlicher Siedlungen wurden Knochen von bis zu 80 Arten gefunden . Überreste von Wasser- und Seevögeln wurden auch in Muschelhügeln auf der Insel Oronsay vor der Küste Schottlands gefunden .

Gänse von einer Wandtafel aus dem Grab von Nefermaat , Ägypten c. 2575–2551 v. Chr.

Kulturen auf der ganzen Welt haben ein reichhaltiges Vokabular, das sich auf Vögel bezieht. Traditionelle Vogelnamen basieren oft auf detaillierten Kenntnissen des Verhaltens, wobei viele Namen lautmalerisch sind und immer noch verwendet werden. Traditionelles Wissen kann auch die Verwendung von Vögeln in der Volksmedizin beinhalten und das Wissen über diese Praktiken wird durch mündliche Überlieferungen weitergegeben (siehe Ethno-Ornithologie ). Die Jagd auf Wildvögel sowie deren Domestikation hätte beträchtliche Kenntnisse ihrer Gewohnheiten erfordert. Geflügelzucht und Falknerei wurden in vielen Teilen der Welt seit frühester Zeit betrieben. Künstliche Bebrütung von Geflügel wurde in China um 246 v. Chr. und um mindestens 400 v. Chr. In Ägypten praktiziert. Die Ägypter verwendeten auch Vögel in ihren Hieroglyphenschriften, von denen viele, obwohl stilisiert, immer noch für Arten identifizierbar sind.

Belons Vergleich von Vögeln und Menschen in seinem Buch der Vögel , 1555

Frühe schriftliche Aufzeichnungen liefern wertvolle Informationen über die frühere Verbreitung von Arten. So verzeichnet Xenophon beispielsweise die Fülle des Straußes in Assyrien (Anabasis, I. 5); diese Unterart aus Kleinasien ist ausgestorben und alle existierenden Straußenrassen sind heute auf Afrika beschränkt . Andere alte Schriften wie die Veden (1500–800 v. Chr.) zeugen von der sorgfältigen Beobachtung der Lebensgeschichte der Vögel und enthalten den frühesten Hinweis auf die Gewohnheit des Brutparasitismus durch den asiatischen Koel ( Eudynamys scolopacea ). Wie die Schrift zeigt auch die frühe Kunst Chinas, Japans, Persiens und Indiens Wissen mit Beispielen wissenschaftlich korrekter Vogelillustrationen.

Aristoteles im Jahr 350 v. Chr. In seiner Historia Animalium notierte er die Gewohnheit des Vogelzugs , der Mauser, der Eiablage und der Lebensdauer sowie eine Liste von 170 verschiedenen Vogelarten. Er führte jedoch auch mehrere Mythen ein und verbreitete sie, wie die Idee, dass Schwalben im Winter überwintern , obwohl er feststellte, dass Kraniche aus den Steppen von Skythen in die Sümpfe am Oberlauf des Nils wanderten . Die Idee des Schwalbenwinterschlafs hat sich so gut etabliert, dass Elliott Coues noch im Jahr 1878 bis zu 182 zeitgenössische Veröffentlichungen aufzählen konnte, die sich mit dem Winterschlaf von Schwalben befassen, und nur wenige veröffentlichte Beweise, die der Theorie widersprachen. Ähnliche Missverständnisse gab es in Bezug auf die Zucht von Weißwangengans. Ihre Nester hatten nicht gesehen, und sie wurden von Transformationen zu wachsen glaubte Entenmuscheln , eine Idee , die aus der ganzen 11. Jahrhundert und stellte fest , von Bischof Giraldus Cambrensis (weit verbreitet wurde Gerald von Wales ) in Topographia Hiberniae (1187). Um 77 n. Chr. beschrieb Plinius der Ältere in seiner Historia Naturalis unter anderem Vögel .

Die frühesten Aufzeichnungen über die Falknerei stammen aus der Regierungszeit von Sargon II. (722-705 v. Chr.) in Assyrien . Es wird angenommen, dass die Falknerei erst nach 400 n. Chr. nach Europa gelangte und nach Invasionen der Hunnen und Alanen aus dem Osten eingeführt wurde . Ab dem 8. Jahrhundert entstanden zahlreiche arabische Werke zum Thema und zur allgemeinen Ornithologie sowie Übersetzungen der Werke antiker Schriftsteller aus dem Griechischen und Syrischen . Im 12. und 13. Jahrhundert hatten Kreuzzüge und Eroberungen islamische Gebiete in Süditalien, Zentralspanien und der Levante unter europäische Herrschaft gebracht, und erstmals wurden mit deren Hilfe die großen Werke arabischer und griechischer Gelehrter ins Lateinische übersetzt jüdischer und muslimischer Gelehrter, insbesondere in Toledo , das 1085 in christliche Hände gefallen war und dessen Bibliotheken der Zerstörung entgangen waren. Michael Scotus aus Schottland hat hier um 1215 eine lateinische Übersetzung von Aristoteles' Werk über Tiere aus dem Arabischen angefertigt, die weit verbreitet wurde und zum ersten Mal seit einem Jahrtausend den Europäern diesen Grundlagentext zur Zoologie zugänglich machte. Falknerei war am normannischen Hof in Sizilien beliebt , und in Palermo wurden eine Reihe von Werken zu diesem Thema verfasst . Kaiser Friedrich II. von Staufen (1194–1250) lernte in seiner Jugend in Sizilien von einer Falknerei, baute später eine Menagerie auf und förderte Übersetzungen arabischer Texte, darunter das populäre arabische Werk Liber Moaminus eines unbekannten Autors, das übersetzt wurde in Latein von Theodore von Antiochien aus Syrien in 1240-1241 als De Scientia venandi pro Aves , und auch Michael Scotus (die bereits in Palermo entfernt hatten) übersetzt Ibn Sīnā ‚s Kitāb al-Ḥayawān von 1027 für den Kaiser, ein Kommentar und wissenschaftlichen Aktualisierung der Arbeit von Aristoteles, die Teil von Ibn Sīnās massivem Kitāb al-Šifāʾ war . Friedrich II. schrieb schließlich seine eigene Abhandlung über die Falknerei, die De arte venandi cum avibus , in der er seine ornithologischen Beobachtungen und die Ergebnisse der Jagden und Experimente berichtete, die sein Hof gerne durchführte.

Mehrere frühe deutsche und französische Gelehrte stellten alte Werke zusammen und führten neue Forschungen über Vögel durch. Dazu gehörten Guillaume Rondelet , der seine Beobachtungen im Mittelmeer beschrieb, und Pierre Belon , der die Fische und Vögel beschrieb, die er in Frankreich und der Levante gesehen hatte. Belons Buch der Vögel (1555) ist ein Folioband mit Beschreibungen von etwa 200 Arten. Sein Vergleich des Skeletts von Mensch und Vogel gilt als Meilenstein der vergleichenden Anatomie . Volcher Coiter (1534–1576), ein niederländischer Anatom, führte detaillierte Studien über die inneren Strukturen von Vögeln durch und erstellte eine Klassifizierung von Vögeln, De Differentiis Avium (um 1572), die auf Struktur und Gewohnheiten beruhte. Konrad Gesner schrieb das Vogelbuch und Icones avium omnium um 1557. Wie Gesner begann Ulisse Aldrovandi , ein enzyklopädischer Naturforscher, eine 14-bändige Naturgeschichte mit drei Bänden über Vögel mit dem Titel ornithologiae hoc est de avibus historiae libri XII , die ab 1599 veröffentlicht wurde bis 1603. Aldrovandi zeigte großes Interesse an Pflanzen und Tieren, und sein Werk umfasste 3000 Zeichnungen von Früchten, Blumen, Pflanzen und Tieren, die in 363 Bänden veröffentlicht wurden. Allein seine Ornithologie umfasst 2000 Seiten und umfasste Aspekte wie die Hühner- und Geflügeltechniken. Er nutzte eine Reihe von Merkmalen, darunter Verhalten, insbesondere Baden und Staubwischen, um Vogelgruppen zu klassifizieren.

Abdeckung von Ulisse Aldrovandi ‚s Ornithologie , 1599
Antonio Valli da Todi , der 1601 über die Vogelzucht schrieb , kannte die Zusammenhänge zwischen Territorium und Gesang

William Turner ‚s Historia avium ( History of Birds ), bei veröffentlichte Köln im Jahr 1544 war eine frühe ornithologische Arbeit aus England. Er stellte fest, dass Drachen in englischen Städten verbreitet waren, wo sie Kindern Nahrung aus den Händen schnappten. Er schloss Volksglauben wie die der Angler ein. Angler glaubten, dass der Fischadler ihre Fischteiche leerte und sie töten würde, indem sie das Fleisch des Fischadlers in ihren Fischköder mischten. Turners Werk spiegelte die gewalttätigen Zeiten wider, in denen er lebte, und steht im Gegensatz zu späteren Werken wie Gilbert Whites 1789 The Natural History and Antiquities of Selborne , die in einer ruhigen Ära geschrieben wurden.

Im 17. Jahrhundert entwickelten Francis Willughby (1635–1672) und John Ray (1627–1705) das erste große System der Vogelklassifikation, das eher auf Funktion und Morphologie als auf Form oder Verhalten beruhte. Willughbys Ornithologiae libri tres (1676) von John Ray wird manchmal als Beginn der wissenschaftlichen Ornithologie angesehen. Ray arbeitete auch an Ornithologia , die 1713 posthum als Synopsis methodica avium et piscium veröffentlicht wurde . Die früheste Liste britischer Vögel, Pinax Rerum Naturalium Britannicarum , wurde 1667 von Christopher Merrett verfasst , aber Autoren wie John Ray hielten sie für wenig wertvoll. Ray schätzte jedoch die Expertise des Naturforschers Sir Thomas Browne (1605–82), der nicht nur seine Fragen zur ornithologischen Identifizierung und Nomenklatur beantwortete, sondern auch die von Willoughby und Merrett im Briefverkehr. Browne selbst hielt zu seinen Lebzeiten einen Adler, eine Eule, einen Kormoran, eine Rohrdommel und einen Strauß, verfasste ein Traktat über die Falknerei und führte die Wörter "Inkubation" und "Ovipar" in die englische Sprache ein.

Ein Experiment an einem Vogel in der Luftpumpe , Joseph Wright of Derby , 1768

Gegen Ende des 18. Jahrhunderts begannen Mathurin Jacques Brisson (1723–1806) und Comte de Buffon (1707–1788) neue Arbeiten über Vögel. Brisson produzierte 1760 ein sechsbändiges Werk Ornithologie und Buffon umfasste neun Bände (Bände 16–24) über Vögel Histoire naturelle des oiseaux (1770–1785) in seinem Werk über die Wissenschaft Histoire naturelle générale et particulière (1749–1804). Jacob Temminck sponserte François Le Vaillant [1753–1824], um Vogelexemplare im südlichen Afrika zu sammeln, und Le Vaillants sechsbändige Histoire naturelle des oiseaux d'Afrique (1796–1808) umfasste viele nichtafrikanische Vögel. Seine anderen Vogelbücher, die in Zusammenarbeit mit dem Künstler Barraband entstanden sind, zählen zu den wertvollsten illustrierten Reiseführern, die jemals produziert wurden. Louis Jean Pierre Vieillot (1748–1831) studierte zehn Jahre lang nordamerikanische Vögel und schrieb die Histoire naturelle des oiseaux de l'Amerique septentrionale (1807–1808?). Vieillot leistete Pionierarbeit bei der Verwendung von Lebensgeschichten und Gewohnheiten bei der Klassifizierung. Alexander Wilson komponierte ein neunbändiges Werk, American Ornithology , veröffentlicht 1808-1814, das die erste derartige Aufzeichnung nordamerikanischer Vögel ist, die Audubon deutlich vorausgeht. Im frühen 19. Jahrhundert studierten und identifizierten Lewis und Clark viele Vögel im Westen der Vereinigten Staaten. John James Audubon , geboren 1785, beobachtete und malte Vögel in Frankreich und später in den Tälern von Ohio und Mississippi . Von 1827 bis 1838 veröffentlichte Audubon The Birds of America , das von Robert Havell Sr. und seinem Sohn Robert Havell Jr. gestochen wurde. Mit 435 Stichen wird es oft als das größte ornithologische Werk der Geschichte angesehen.

Wissenschaftliche Studien

Die Frühaufsteherstudie konzentrierte sich auf Sammlerstücke wie Eier und Nester.

Die Entstehung von Ornithologie als wissenschaftliche Disziplin begann im 18. Jahrhundert, als Mark Catesby veröffentlichte seine zweibändige Natural History of Carolina, Florida und den Bahama - Inseln , ein Wahrzeichen der Arbeit , die 220 handbemalten enthalten Gravuren und war die Grundlage für viele der Art Carl Linnaeus , die 1758 im Systema Naturae beschrieben wurde . Linnés Arbeit revolutionierte die Vogeltaxonomie, indem er jeder Art einen binomialen Namen zuordnete und sie in verschiedene Gattungen einordnete. Die Ornithologie entwickelte sich jedoch erst in der viktorianischen Ära zu einer spezialisierten Wissenschaft – mit der Popularisierung der Naturgeschichte und der Sammlung natürlicher Objekte wie Vogeleier und -häute. Diese Spezialisierung führte 1858 zur Gründung der British Ornithologists' Union in Großbritannien. 1859 gründeten die Mitglieder ihre Zeitschrift The Ibis . Der plötzliche Schub in der Ornithologie war auch zum Teil auf den Kolonialismus zurückzuführen . 100 Jahre später, 1959, stellte RE Moreau fest, dass sich die Ornithologie in dieser Zeit mit der geografischen Verbreitung verschiedener Vogelarten beschäftigte.

Zweifellos wurde die Beschäftigung mit der weit verbreiteten geographischen Ornithologie durch die Unermesslichkeit der Gebiete gefördert, über die sich britische Herrschaft oder Einfluss während des 19. Jahrhunderts und einige Zeit danach erstreckten.

—  Moreau

Die Vogelsammler der viktorianischen Ära beobachteten die Variationen der Vogelformen und -gewohnheiten in geographischen Regionen und stellten lokale Spezialisierungen und Variationen bei weit verbreiteten Arten fest. Die Sammlungen von Museen und privaten Sammlern wuchsen mit Beiträgen aus verschiedenen Teilen der Welt. Die Benennung von Arten mit Binomialen und die Einteilung von Vögeln in Gruppen aufgrund ihrer Ähnlichkeiten wurden zur Hauptarbeit der Museumsfachleute. Die Unterschiede bei weit verbreiteten Vögeln in geografischen Regionen führten zur Einführung von Trinomialnamen.

Kaups Klassifizierung der Krähenfamilie

Die Suche nach Mustern in den Variationen von Vögeln wurde von vielen versucht. Friedrich Wilhelm Joseph Schelling (1775–1854), sein Schüler Johann Baptist von Spix (1781–1826) und einige andere glaubten, dass in den Vogelformen eine verborgene und angeborene mathematische Ordnung existierte. Sie glaubten, dass eine "natürliche" Klassifizierung verfügbar und der "künstlichen" überlegen sei. Eine besonders populäre Idee war das Quinarian-System, das von Nicholas Aylward Vigors (1785-1840), William Sharp Macleay (1792-1865), William Swainson und anderen populär gemacht wurde . Die Idee war, dass die Natur einer "Fünfregel" mit fünf hierarchisch verschachtelten Gruppen folgte. Einige hatten versucht, eine Viererregel zu setzen, aber Johann Jakob Kaup (1803–1873) bestand darauf, dass die Zahl Fünf etwas Besonderes sei, und stellte fest, dass andere natürliche Wesen wie die Sinne auch Fünfer waren. Er folgte dieser Idee und demonstrierte seine Sicht auf den Orden innerhalb der Krähenfamilie. Wo er keine fünf Gattungen finden konnte, ließ er eine Lücke und bestand darauf, dass eine neue Gattung gefunden würde, um diese Lücken zu füllen. Diese Ideen wurden in Werken von Hugh Edwin Strickland und Alfred Russel Wallace durch komplexere "Karten" von Affinitäten ersetzt . Ein großer Fortschritt wurde 1888 von Max Fürbringer gemacht , der eine umfassende Phylogenie der Vögel basierend auf Anatomie, Morphologie, Verbreitung und Biologie erstellte. Diese wurde von Hans Gadow und anderen weiterentwickelt.

Die Galapagos- Finken waren besonders einflussreich bei der Entwicklung von Charles Darwins Evolutionstheorie. Auch sein Zeitgenosse Alfred Russel Wallace bemerkte diese Variationen und die geographischen Trennungen zwischen verschiedenen Formen, die zum Studium der Biogeographie führten . Wallace wurde von der Arbeit von Philip Lutley Sclater über die Verbreitungsmuster von Vögeln beeinflusst.

Quinarisches System der Vogelklassifikation von Swainson

Für Darwin bestand das Problem darin, wie Arten aus einem gemeinsamen Vorfahren entstanden, aber er versuchte nicht, Regeln für die Abgrenzung von Arten zu finden. Das Artenproblem wurde von dem Ornithologen Ernst Mayr angegangen , der nachweisen konnte, dass geographische Isolation und die Anhäufung genetischer Unterschiede zur Aufspaltung von Arten führten.

Frühe Ornithologen beschäftigten sich mit Fragen der Artbestimmung. Nur Systematiken, die als wahre Wissenschaft galten, und Feldstudien galten während eines Großteils des 19. Jahrhunderts als minderwertig. 1901 schrieb Robert Ridgway in der Einleitung zu The Birds of North and Middle America :

Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Arten der Ornithologie: systematische oder wissenschaftliche und populäre. Erstere befasst sich mit der Struktur und Klassifizierung von Vögeln, ihren Synonymien und technischen Beschreibungen. Letztere behandeln ihre Gewohnheiten, Lieder, Nester und andere Tatsachen, die ihre Lebensgeschichte betreffen.

Diese frühe Idee, dass das Studium lebender Vögel nur Erholung sei, hielt sich durch, bis ökologische Theorien zum vorherrschenden Fokus ornithologischer Studien wurden. Die Erforschung von Vögeln in ihren Lebensräumen war in Deutschland besonders weit fortgeschritten, wobei bereits 1903 Vogelberingungsstationen eingerichtet wurden. In den 1920er Jahren enthielt die Zeitschrift für Ornithologie viele Aufsätze zu Verhalten, Ökologie, Anatomie und Physiologie, viele von Erwin Stresemann . Stresemann änderte die Redaktionspolitik der Zeitschrift, was sowohl zu einer Vereinheitlichung von Feld- und Laborstudien als auch zu einer Verlagerung der Forschung von Museen zu Universitäten führte. Die Ornithologie in den Vereinigten Staaten wurde weiterhin von musealen Studien zu morphologischen Variationen, Artenidentitäten und geografischen Verbreitungen dominiert, bis sie von Stresemanns Schüler Ernst Mayr beeinflusst wurde. In Großbritannien erschienen 1915 einige der frühesten ornithologischen Arbeiten, in denen das Wort Ökologie verwendet wurde. Das Ibis widersetzte sich jedoch der Einführung dieser neuen Studienmethoden, und bis 1943 erschien kein Papier über Ökologie. Die Arbeit von David Lack über Populationsökologie war wegweisend. Neuere quantitative Ansätze wurden für die Untersuchung von Ökologie und Verhalten eingeführt, und dies wurde nicht ohne weiteres akzeptiert. Zum Beispiel Claud Ticehurst schrieb:

Manchmal scheint es, als ob ausgeklügelte Pläne und Statistiken erstellt werden, um das gewöhnliche Wissen des bloßen Sammlers zu beweisen, etwa dass Jagdgesellschaften sich oft mehr oder weniger im Kreis bewegen.

—  Ticehurst

David Lacks Studien zur Populationsökologie versuchten, die Prozesse zu finden, die an der Regulierung der Population beteiligt sind, basierend auf der Entwicklung optimaler Gelegegrößen. Er kam zu dem Schluss, dass die Population hauptsächlich durch dichteabhängige Kontrollen reguliert wird , und schlug auch vor, dass die natürliche Selektion lebensgeschichtliche Merkmale hervorbringt, die die Fitness der Individuen maximieren. Andere, wie Wynne-Edwards , interpretierten die Populationsregulierung als einen Mechanismus, der eher der "Art" als den Individuen half . Dies führte zu einer weit verbreiteten und manchmal erbitterten Debatte darüber, was die "Auswahleinheit" ausmacht. Lack war auch Vorreiter bei der Verwendung vieler neuer Instrumente für die ornithologische Forschung, einschließlich der Idee, Radar zur Untersuchung des Vogelzugs zu verwenden.

Die Vögel wurden auch weit verbreitet in Studien der Nische Hypothese und verwendet Georgii Gause ‚s Konkurrenzausschluss - Prinzip. Arbeiten zur Ressourcenaufteilung und zur Strukturierung von Vogelgemeinschaften durch Konkurrenz wurden von Robert MacArthur durchgeführt . Auch Muster der Biodiversität wurden zu einem Thema von Interesse. Die Arbeit über das Verhältnis der Artenzahl zur Fläche und ihre Anwendung beim Studium der Inselbiogeographie wurde von EO Wilson und Robert MacArthur vorangetrieben . Diese Studien führten zur Entwicklung der Disziplin Landschaftsökologie .

Ein berittenes Exemplar eines Rotfußfalken

John Hurrell Crook untersuchte das Verhalten von Webervögeln und zeigte die Zusammenhänge zwischen ökologischen Bedingungen, Verhalten und sozialen Systemen auf. Prinzipien der Ökonomie wurden von Jerram L. Brown in seiner Arbeit zur Erklärung des Territorialverhaltens in das Studium der Biologie eingeführt. Dies führte zu weiteren Verhaltensstudien, die auf Kosten-Nutzen-Analysen zurückgriffen. Das steigende Interesse an der Soziobiologie führte auch zu einem Aufschwung von Vogelstudien in diesem Bereich.

Die Untersuchung des Prägeverhaltens bei Enten und Gänsen von Konrad Lorenz und die Untersuchung des Instinkts bei Silbermöwen von Nicolaas Tinbergen führten zur Etablierung des Fachgebietes Ethologie . Das Studium des Lernens wurde zu einem Interessengebiet und das Studium des Vogelgesangs war ein Modell für Studien in der Neuroethologie. Das Studium von Hormonen und Physiologie bei der Verhaltenssteuerung wurde auch durch Vogelmodelle unterstützt. Diese haben dazu beigetragen, die unmittelbaren Ursachen für zirkadiane und saisonale Zyklen zu finden. Studien zur Migration haben versucht, Fragen zur Evolution von Migration, Orientierung und Navigation zu beantworten.

Das Wachstum der Genetik und der Aufstieg der Molekularbiologie führten zur Anwendung der genzentrierten Sicht der Evolution , um Vogelphänomene zu erklären. Von besonderem Interesse wurden Studien zu Verwandtschaft und Altruismus, wie etwa Helfern . Die Idee der inklusiven Fitness wurde verwendet, um Beobachtungen zu Verhalten und Lebensgeschichte zu interpretieren, und Vögel waren weit verbreitete Modelle zum Testen von Hypothesen, die auf Theorien von WD Hamilton und anderen basieren .

Die neuen Werkzeuge der Molekularbiologie veränderten das Studium der Vogelsystematik, die sich vom Phänotyp zum zugrunde liegenden Genotyp wandelte . Die Verwendung von Techniken wie der DNA-DNA-Hybridisierung zur Untersuchung evolutionärer Beziehungen wurde von Charles Sibley und Jon Edward Ahlquist entwickelt , was zur sogenannten Sibley-Ahlquist-Taxonomie führte . Diese frühen Techniken wurden durch neuere ersetzt, die auf mitochondrialen DNA- Sequenzen und Ansätzen der molekularen Phylogenetik basieren , die Computerverfahren zur Sequenzausrichtung , Konstruktion phylogenetischer Bäume und Kalibrierung molekularer Uhren verwenden , um evolutionäre Beziehungen abzuleiten. Molekulare Techniken sind ebenfalls weit verbreitet in Studien der aviären verwendet Populationsbiologie und Ökologie.

Aufstieg zur Popularität

Die Verwendung von Ferngläsern oder Teleskopen für die Vogelbeobachtung begann in den 1820er und 1830er Jahren mit Pionieren wie J. Dovaston (der auch Pionier bei der Verwendung von Vogelfutterhäuschen war), aber Bedienungsanleitungen bestanden nicht auf der Verwendung optischer Hilfsmittel wie "ein erstklassiges Teleskop" oder "Fernglas" bis in die 1880er Jahre.

Seite aus einem frühen Feldführer von Florence Augusta Merriam Bailey

Das Aufkommen von Feldführern zur Identifizierung von Vögeln war eine weitere wichtige Innovation. Die frühen Anleitungen wie die von Thomas Bewick (zwei Bände) und William Yarrell (drei Bände) waren umständlich und konzentrierten sich hauptsächlich auf die Identifizierung von Exemplaren in der Hand. Der früheste Feldführer der neuen Generation wurde von Florence Merriam , der Schwester von Clinton Hart Merriam , dem Säugetierforscher, erstellt. Dies wurde 1887 in einer Reihe Hints to Audubon Workers:Fifty Birds and How to Know Them in Grinnells Audubon Magazine veröffentlicht . Es folgten neue Field Guides, darunter Klassiker von Roger Tory Peterson .

Das Interesse an der Vogelbeobachtung wurde in vielen Teilen der Welt immer beliebter, und die Möglichkeit für Amateure, zu biologischen Studien beizutragen, wurde bald erkannt. Bereits 1916 schrieb Julian Huxley einen zweiteiligen Artikel in The Auk , in dem er auf die Spannungen zwischen Amateuren und Profis hinwies und die Möglichkeit vorschlug, dass die „riesige Armee von Vogelliebhabern und Vogelbeobachtern beginnen könnte, die Datenwissenschaftler bereitzustellen, die benötigt werden, um die grundlegende Probleme der Biologie." Der Amateurornithologe Harold F. Mayfield stellte fest, dass das Feld auch von Laien finanziert wurde. Er stellte fest, dass 1975 12% der Artikel in amerikanischen Ornithologie-Zeitschriften von Personen verfasst wurden, die nicht mit biologischen Arbeiten beschäftigt waren.

In vielen Ländern wurden Organisationen gegründet, deren Mitgliederzahl schnell wuchs, darunter die Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) in Großbritannien und die Audubon Society in den USA, die 1885 gegründet wurde. Beide Organisationen wurden gegründet mit dem vorrangigen Ziel der Erhaltung. Die 1889 geborene RSPB ist aus einer kleinen Gruppe von Frauen in Croydon hervorgegangen , die sich regelmäßig trafen und sich selbst das "Fur, Fin, and Feather Folk" nannten und sich verpflichteten, "die Federn nicht getöteter Vögel nicht zu tragen". zum Zwecke der Nahrungsaufnahme ist der Strauß nur ausgenommen." Die Organisation ließ zunächst keine Männer als Mitglieder zu, um eine Politik der britischen Ornithologen-Union zu rächen, Frauen fernzuhalten. Im Gegensatz zum primär naturschutzorientierten RSPB wurde 1933 der British Trust for Ornithology mit dem Ziel gegründet, die ornithologische Forschung voranzutreiben. Die Mitglieder waren oft an gemeinschaftlichen ornithologischen Projekten beteiligt. Diese Projekte haben zu Atlanten geführt, die die Verteilung der Vogelarten in ganz Großbritannien detailliert beschreiben. In Kanada untersuchte die Bürgerwissenschaftlerin Elsie Cassels Zugvögel und war an der Einrichtung des Vogelschutzgebiets Gaetz Lakes beteiligt. In den Vereinigten Staaten haben die vom US Geological Survey durchgeführten Breeding Bird Surveys auch Atlanten mit Informationen über Brutdichten und Veränderungen der Dichte und Verbreitung im Laufe der Zeit erstellt. Später wurden weitere ehrenamtliche Ornithologie-Kooperationsprojekte in anderen Teilen der Welt gegründet.

Techniken

Die Werkzeuge und Techniken der Ornithologie sind vielfältig und neue Erfindungen und Ansätze werden schnell eingearbeitet. Die Techniken können grob in die Kategorien von Proben, die auf Proben anwendbar sind, und solchen, die im Feld verwendet werden, behandelt werden, aber die Klassifizierung ist grob und viele Analysetechniken sind sowohl im Labor als auch im Feld anwendbar oder erfordern möglicherweise eine Kombination aus Feld und Labortechniken.

Kollektionen

Hauptartikel: Vogelsammlungen
Vogelschutztechniken

Die frühesten Ansätze zur modernen Vogelforschung beinhalteten das Sammeln von Eiern, eine Praxis, die als Oologie bekannt ist . Während das Sammeln für viele Amateure zu einem Zeitvertreib wurde, machten die Etiketten, die mit diesen frühen Eiersammlungen verbunden waren, sie für das ernsthafte Studium der Vogelzucht unzuverlässig. Um die Eier zu konservieren, wurde ein winziges Loch gemacht und der Inhalt herausgezogen. Diese Technik wurde mit der Erfindung des Schlagbohrers um 1830 zum Standard. Das Sammeln von Eiern ist nicht mehr beliebt; historische Museumssammlungen waren jedoch von Wert, um die Auswirkungen von Pestiziden wie DDT auf die Physiologie zu bestimmen . Museum Vogel Sammlungen weiterhin als Ressource für die taxonomische Studien handeln.

Morphometrische Messungen von Vögeln sind in der Systematik wichtig.

Die Verwendung von Vogelhäuten zur Dokumentation von Arten ist ein fester Bestandteil der systematischen Ornithologie. Vogelhäute werden hergestellt, indem die Schlüsselknochen der Flügel, Beine und des Schädels zusammen mit der Haut und den Federn erhalten werden. In der Vergangenheit wurden sie mit Arsen behandelt , um Pilz- und Insektenbefall (meist Dermestiden ) zu verhindern . Das giftige Arsen wurde durch weniger giftiges Borax ersetzt . Amateure und professionelle Sammler machten sich mit diesen Häutungstechniken vertraut und schickten ihre Häute an Museen, einige von ihnen von weit entfernten Orten. Dies führte zur Bildung riesiger Sammlungen von Vogelhäuten in Museen in Europa und Nordamerika. Es entstanden auch viele Privatsammlungen. Diese wurden zu Referenzen für Artenvergleiche, und die Ornithologen dieser Museen konnten Arten von verschiedenen Orten vergleichen, oft von Orten, die sie selbst nie besucht hatten. Die Morphometrie dieser Häute, insbesondere die Länge von Fußwurzel, Schnabel, Schwanz und Flügel, wurde bei der Beschreibung von Vogelarten wichtig. Diese Hautsammlungen wurden in jüngerer Zeit für Studien zur molekularen Phylogenetik durch Extraktion alter DNA verwendet . Die Bedeutung von Typusexemplaren für die Artenbeschreibung macht Hautsammlungen zu einer unverzichtbaren Ressource für die systematische Ornithologie. Mit dem Aufkommen molekularer Techniken wurde jedoch der taxonomische Status neuer Entdeckungen wie dem Bulo Burti boubou ( Laniarius liberatus , keine gültige Art mehr) und dem Bugun liocichla ( Liocichla bugunorum ) anhand von Blut-, DNA- und Federproben als das Holotyp- Material, ist nun möglich geworden.

Andere Konservierungsmethoden umfassen die Lagerung von Exemplaren in Spiritus. Solche nassen Proben haben einen besonderen Wert für physiologische und anatomische Studien, abgesehen davon, dass sie eine bessere DNA-Qualität für molekulare Studien liefern. Die Gefriertrocknung von Proben ist eine weitere Technik, die den Vorteil hat, den Mageninhalt und die Anatomie zu erhalten, obwohl sie dazu neigt, zu schrumpfen, was sie für die Morphometrie weniger zuverlässig macht.

Im Feld

Das Studium der Vögel im Freiland wurde durch Verbesserungen in der Optik enorm unterstützt. Die Fotografie ermöglichte es, Vögel im Feld mit großer Genauigkeit zu dokumentieren. Leistungsstarke Spektive erlauben dem Beobachter heute, kleinste morphologische Unterschiede zu erkennen, die früher nur durch die Untersuchung des Präparates „in der Hand“ möglich waren.

Ein Vogel, der in einem Nebelnetz gefangen ist

Das Fangen und Markieren von Vögeln ermöglicht detaillierte Studien der Lebensgeschichte. Die Vogelfangtechniken sind vielfältig und umfassen den Einsatz von Vogelkalk für Sitzvögel, Nebelnetze für Waldvögel, Kanonennetze für Freilandschwärme, die Bal-Chatri- Falle für Greifvögel, Lockvögel und Trichterfallen für Wasservögel.

Ein Forscher vermisst einen Wildspecht. Das rechte Bein des Vogels hat ein Identifikationsetikett aus Metall.

Der Vogel in der Hand kann untersucht und Messungen vorgenommen werden, einschließlich Standardlängen und -gewichten. Federhäutung und Schädelverknöcherung geben Hinweise auf Alter und Gesundheit. Das Geschlecht kann bei einigen sexuell nichtdimorphen Arten durch Untersuchung der Anatomie bestimmt werden. Blutproben können entnommen werden, um hormonelle Bedingungen in Studien der Physiologie zu bestimmen, DNA-Marker für das Studium der Genetik und Verwandtschaft in Studien der Züchtungsbiologie und Phylogeographie zu identifizieren. Blut kann auch verwendet werden, um Krankheitserreger und von Arthropoden übertragene Viren zu identifizieren . Ektoparasiten können für Koevolutions- und Zoonosenstudien gesammelt werden . Bei vielen kryptischen Arten sind Messungen (wie die relativen Längen der Flügelfedern bei Grasmücken) entscheidend für die Identitätsfeststellung.

Ein mit Flügelmarken markierter kalifornischer Kondor

Gefangene Vögel werden oft zur späteren Erkennung markiert. Ringe oder Bänder bieten eine dauerhafte Identifizierung, müssen jedoch erfasst werden, damit die Informationen darauf gelesen werden können. Feldidentifizierbare Markierungen wie farbige Bänder, Wing Tags oder Farbstoffe ermöglichen Kurzzeitstudien, bei denen eine individuelle Identifizierung erforderlich ist. Mark- und Recapture- Techniken ermöglichen demografische Studien. Klingeln wird traditionell in der Migrationsforschung verwendet. In jüngster Zeit bieten Satellitensender die Möglichkeit, Zugvögel nahezu in Echtzeit zu verfolgen.

Techniken zur Schätzung der Bevölkerungsdichte umfassen Punktzählungen , Transekte und Gebietskartierungen. Die Beobachtungen werden im Feld unter Verwendung sorgfältig entworfener Protokolle durchgeführt und die Daten können analysiert werden, um die Vogelvielfalt, die relative Häufigkeit oder die absolute Populationsdichte abzuschätzen. Diese Methoden können über große Zeitspannen wiederholt verwendet werden, um Veränderungen in der Umgebung zu überwachen. Kamerafallen haben sich als nützliches Werkzeug für die Erkennung und Dokumentation von schwer fassbaren Arten, Nesträubern und für die quantitative Analyse von Frugivorie, Samenverbreitung und Verhalten erwiesen.

Im Labor

Viele Aspekte der Vogelbiologie sind im Feld schwer zu studieren. Dazu gehört die Untersuchung von Verhaltens- und physiologischen Veränderungen, die einen langen Zugang zum Vogel erfordern. Zerstörungsfreie Blut- oder Federproben, die bei Feldstudien entnommen wurden, können im Labor untersucht werden. Beispielsweise ermöglicht die Variation der Verhältnisse stabiler Wasserstoffisotope über die Breitengrade die Herkunftsbestimmung von Zugvögeln durch massenspektrometrische Analyse von Federproben. Diese Techniken können in Kombination mit anderen Techniken, wie zum Beispiel Klingeln, verwendet werden.

Der erste von Louis Pasteur entwickelte abgeschwächte Impfstoff gegen Geflügelcholera wurde 1878 an Geflügel getestet. Malariamittel wurden an Vögeln getestet, die Vogelmalaria beherbergen. Geflügel wird weiterhin als Modell für viele Studien in der Nicht-Säugetierimmunologie verwendet.

Studien zum Vogelverhalten umfassen den Einsatz von gezähmten und trainierten Vögeln in Gefangenschaft. Studien zur Vogelintelligenz und zum Gesangslernen wurden größtenteils im Labor durchgeführt. Feldforscher können eine breite Palette von Techniken anwenden, wie den Einsatz von Eulenattrappen, um Mobbing-Verhalten zu eruieren, und Attrappenmännchen oder die Verwendung von Rufwiedergabe, um Territorialverhalten zu eruieren und damit die Grenzen von Vogelrevieren festzulegen.

Mit einem Emlen-Trichter wird das Orientierungsverhalten von Zugvögeln in einem Labor untersucht. Experimentatoren platzieren den Trichter manchmal in einem Planetarium, um die Nachtwanderung zu untersuchen.

Studien zum Vogelzug, einschließlich Aspekten der Navigation, Orientierung und Physiologie, werden oft mit in Gefangenschaft gehaltenen Vögeln in speziellen Käfigen untersucht, die ihre Aktivitäten aufzeichnen. Der Emlen-Trichter zum Beispiel verwendet einen Käfig mit einem Stempelkissen in der Mitte und einem konischen Boden, auf dem die Tintenmarkierungen gezählt werden können, um die Flugrichtung des Vogels zu identifizieren. Der Trichter kann eine transparente Oberseite haben und sichtbare Hinweise wie die Richtung des Sonnenlichts können mit Spiegeln gesteuert oder die Positionen der Sterne in einem Planetarium simuliert werden .

Das gesamte Genom des Haushuhns ( Gallus gallus ) wurde 2004 sequenziert, 2008 folgte das Genom des Zebrafinken ( Taeniopygia guttata ). Solche Ganzgenom-Sequenzierungsprojekte ermöglichen Studien zu evolutionären Prozessen, die an der Artbildung beteiligt sind . Assoziationen zwischen der Expression von Genen und Verhalten können unter Verwendung von Kandidatengenen untersucht werden. Es wurde festgestellt, dass Variationen im Erkundungsverhalten von Kohlmeisen ( Parus major ) mit einem Gen in Verbindung stehen, das zum menschlichen Gen DRD4 (Dopaminrezeptor D4) orthologe ist und von dem bekannt ist, dass es mit einem nach Neuheiten suchenden Verhalten in Verbindung steht. Die Rolle der Genexpression bei Entwicklungsunterschieden und morphologischen Variationen wurde bei Darwinfinken untersucht . Es wurde gezeigt, dass der Unterschied in der Expression von Bmp4 mit Veränderungen des Wachstums und der Form des Schnabels verbunden ist.

Das Huhn ist seit langem ein Modellorganismus für die Erforschung der Entwicklungsbiologie von Wirbeltieren . Da der Embryo leicht zugänglich ist, kann seine Entwicklung leicht verfolgt werden (im Gegensatz zu Mäusen ). Dies ermöglicht auch die Verwendung von Elektroporation zum Untersuchen der Wirkung des Hinzufügens oder Stummschaltens eines Gens. Andere Instrumente zur Störung ihrer genetischen Ausstattung sind embryonale Stammzellen von Hühnern und virale Vektoren .

Verbundstudium

Verbreitung und Abundanz der Kanadagans im Sommer anhand von Daten aus den North American Breeding Bird Surveys 1994–2003

Aufgrund des weit verbreiteten Interesses an Vögeln war es möglich, eine große Anzahl von Personen für die Arbeit an kollaborativen ornithologischen Projekten einzusetzen, die große geografische Skalen abdecken. Zu diesen Citizen-Science- Projekten zählen landesweite Projekte wie der Christmas Bird Count , Backyard Bird Count, der North American Breeding Bird Survey , das kanadische EPOQ oder regionale Projekte wie der Asian Waterfowl Census und Spring Alive in Europe. Diese Projekte helfen, die Verteilung von Vögeln, ihre Populationsdichten und Veränderungen im Laufe der Zeit, Ankunfts- und Abreisedaten der Migration, Brutsaisonalität und sogar Populationsgenetik zu identifizieren. Die Ergebnisse vieler dieser Projekte werden als Vogelatlanten veröffentlicht . Migrationsstudien mittels Vogelberingung oder Farbmarkierungen erfordern oft die Zusammenarbeit von Personen und Organisationen in verschiedenen Ländern.

Anwendungen

Hauptartikel: Vogelschlag und Vogelschutz

Wildvögel wirken sich auf viele menschliche Aktivitäten aus, während domestizierte Vögel wichtige Quellen für Eier, Fleisch, Federn und andere Produkte sind. Angewandte und ökonomische Ornithologie zielen darauf ab, die schädlichen Auswirkungen von Problemvögeln zu reduzieren und den Gewinn von Nützlingen zu steigern.

Rotschnabelqueleas sind in Teilen Afrikas ein bedeutender landwirtschaftlicher Schädling.

Die Rolle einiger Vogelarten als Schädlinge ist bekannt, insbesondere in der Landwirtschaft. Körnerfressende Vögel wie die Queleas in Afrika gehören zu den zahlreichsten Vögeln der Welt, und futtersuchende Herden können Verwüstung anrichten . Viele insektenfressende Vögel gelten auch als nützlich in der Landwirtschaft. Viele frühe Studien zum Nutzen oder Schaden von Vögeln auf Feldern wurden durch die Analyse des Mageninhalts und die Beobachtung des Fressverhaltens durchgeführt. Moderne Studien zum Management von Vögeln in der Landwirtschaft nutzen eine Vielzahl von Prinzipien aus der Ökologie. Intensive Aquakultur hat den Menschen in Konflikt mit fischfressenden Vögeln wie Kormoranen gebracht .

Große Schwärme von Tauben und Staren in Städten werden oft als Ärgernis angesehen, und Techniken zur Reduzierung ihrer Populationen oder ihrer Auswirkungen werden ständig verbessert. Vögel sind auch von medizinischer Bedeutung, und ihre Rolle als Überträger menschlicher Krankheiten wie der Japanischen Enzephalitis , des West-Nil-Virus und der Influenza H5N1 ist weithin anerkannt. Vogelschlag und die dadurch verursachten Schäden in der Luftfahrt sind aufgrund der fatalen Folgen und der Höhe der verursachten wirtschaftlichen Schäden von besonderer Bedeutung. Der Luftfahrtindustrie entstehen weltweit jährlich Schäden in Höhe von schätzungsweise 1,2 Milliarden US-Dollar.

Viele Vogelarten wurden durch menschliche Aktivitäten zum Aussterben gebracht. Als auffällige Elemente des Ökosystems gelten sie als Indikatoren für die ökologische Gesundheit. Sie haben auch dazu beigetragen, Unterstützung für den Erhalt von Lebensräumen zu sammeln . Der Vogelschutz erfordert spezielle Kenntnisse in Biologie und Ökologie und kann den Einsatz sehr standortspezifischer Ansätze erfordern. Ornithologen tragen zur Naturschutzbiologie bei, indem sie die Ökologie von Vögeln in freier Wildbahn untersuchen und die wichtigsten Bedrohungen und Möglichkeiten zur Verbesserung des Überlebens von Arten identifizieren. Vom Aussterben bedrohte Arten wie der kalifornische Kondor mussten in Gefangenschaft gefangen und gezüchtet werden. Im Anschluss an solche Ex-situ- Erhaltungsmaßnahmen kann die Auswilderung der Art erfolgen.

Siehe auch

Verweise

Zusätzliche Quellen

Externe Links