Watvögel: Gegen den Strom

Blitzschnell wirbelt das Odinshühnchen vor der Küste Schottlands auf der Oberfläche eines Tümpels im Kreis herum. Der kaum 25 Zentimeter messende Vogel ist nicht wahnsinnig, sondern wirbelt Schlamm auf, in dem kleine Krebse stecken. Die Beute muss das Odinshühnchen dann nur noch aufpicken – dachten Biologen jedenfalls bisher.

Ähnlich ernähren sich auch die Thorshühnchen, die in Sibirien, Kanada, Alaska und auf Inseln des Nordpolarmeers brüten. Als US-Forscher um Manu Prakash vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge das Fressverhalten untersuchten, konnten sie beobachten, dass diese Schnepfenvögel die Krebse gar nicht aufpicken, sondern winzige Wassertröpfchen aufnehmen, in denen die Minikrebse schwimmen. Da ihr nur zwei Zentimeter langer Schnabel aber keine geschlossene Röhre wie ein Strohhalm ist, können die Vögel das Wasser nicht aufsaugen. Sie machen ihren Schnabel einfach ein Stückchen auf – und wieder zu – und der Wassertropfen rollt wie von Geisterhand bewegt und anscheinend gegen alle Gesetze der Physik nach oben in den Rachen, wie die Forscher im Fachblatt „Science“ (Band 320, S. 931) berichten.

Um herauszubekommen, wie die Watvögel die Schwerkraft überlisten, bauten die Forscher die Schnäbel nach. Dann brachten sie einen Wassertropfen an die Spitze des leicht geöffneten Kunstschnabels. Öffneten sie ihn nun ein wenig und schlossen ihn wieder, rollte der Tropfen ebenfalls bergauf. Eine Hochgeschwindigkeitskamera nahm das Geschehen auf und enthüllte so den Trick der Vögel: Wassermoleküle ziehen sich untereinander kräftig an. Das führt dazu, dass sie sich auf einer glatten, waagrechten Platte nicht verteilen, sondern Tropfen bilden. Während ein Molekül im Inneren einer Flüssigkeit von allen Seiten gleichmäßig angezogen wird, fehlt diese Anziehungskraft auf der Seite ohne Flüssigkeit an der Oberfläche. Im Prinzip werden die Moleküle von der Oberfläche also nach innen gezogen, wo andere Moleküle verdrängt werden müssen. Für eine kleine Wassermenge ist es deshalb günstig, eine möglichst kleine Oberfläche zu haben. Die Form mit der kleinsten Oberfläche ist eine Kugel. An der festen Fläche verformt die Schwerkraft diese Kugel ein Stück zu einer Ebene.

Genau das passiert auch im Schnabel des Odinshühnchens. Sobald der Vogel ihn ein wenig öffnet, wird der Tropfen gestreckt und die flache Kontaktfläche verkleinert sich ein wenig. Da aber die Schnabelhälften steif sind, öffnet sich der Schnabel an der zur Spitze weisenden Seite etwas weiter als an der Schlundseite und wird dort auch stärker gestreckt. Daher wandert die Grenzfläche zwischen Tropfen und Schnabel ein wenig Richtung Schlund. Schließt das Odinshühnchen den Schnabel wieder, presst es den Tropfen an der Schlundseite stärker als an der Schnabelspitze zusammen, erneut wandert der Tropfen ein Stück nach oben. So klettert der Wassertropfen samt Minikrebs gegen die Schwerkraft hinauf in den Rachen der Watvögel.