Lauras Vogelblog

Seit ich ein kleines Mädchen war, habe ich mich über Vogelzungen gewundert. Nun, eigentlich habe ich mich über alle Zungen gewundert. Hundezungen hingen heraus und trieften vor Speichel. Katzenzungen waren kratzig und viel trockener. Meine Zunge war ein großer fleischiger Klumpen in meinem Mund, und wenn ich versuchte, darauf zu achten, wie sie funktionierte, biss ich immer darauf herum. Und jedes Mal, wenn ich mir auf die Zunge biss, fragte ich mich, wie es möglich war, dass Vögel mit ihren spitzen, scharfkantigen Schnäbeln nicht auf ihre Zunge bissen. Als ich älter wurde, begann ich herauszufinden, dass ihre Zunge vielleicht schmal – vielleicht sogar spitz – ist, damit sie in den Schnabel passt, aber es schien immer noch schrecklich zu sein, wenn ein Vogel sich auf die Zunge biss.

Rubinkehlkolibri zeigt seine Zunge.

In der Grundschule lernte ich, dass Säugetiere Geschmacksknospen auf der Zunge haben. In der Schule lernten wir, dass die Zungen von Vögeln einfache Strukturen ohne die wichtigen Feinheiten von Säugetierzungen sind und praktisch keine Geschmacksknospen haben, so dass Vögel einen schlecht entwickelten Geschmackssinn haben oder gar keinen. Jeder, der auch nur einen Funken Verstand hat, konnte beobachten, wie Vögel beim Füttern ihre Wahl nach dem Geschmack trafen, aber sie wurden von den Fachleuten, die unter dem Mikroskop deutlich sehen konnten, dass praktisch alle Vogelzungen tatsächlich keine Geschmacksknospen haben, abgetan. James Rennie schrieb 1835 in seinem Buch The Faculties of Birds (Die Fähigkeiten der Vögel) mutig, aber etwas zögerlich:

Diese Tatsachen und viele weitere ähnlicher Art… berechtigen uns, wie wir meinen, zu der Schlussfolgerung, dass zumindest einige Vögel mit der Fähigkeit des Schmeckens ausgestattet sind; auch wenn dies von einigen Autoren, die sich durch ihre genaue Beobachtung auszeichnen, ausdrücklich oder teilweise bestritten wird.

Rennie hatte Recht, auch wenn es lange dauerte, bis festgestellt wurde, wie genau Vögel ohne Geschmacksknospen auf ihren Zungen schmecken können. Bei Enten befindet sich eine große Anzahl von Geschmacksknospen an den Schnabelspitzen, vier Gruppen an der oberen und eine an der unteren, wo die Nahrung zuerst mit dem Mund in Berührung kommt. Bei vielen Vögeln scheinen sich die Geschmacksknospen in der Nähe der Speicheldrüsen zu befinden. Das muss noch weiter erforscht werden, aber da es in diesem Blogbeitrag um die Zunge geht, lassen wir den Geschmack außen vor.

Die Innenflächen der Schnäbel von Stockenten haben fünf große Gruppen von Geschmacksknospen.

Die Zungen aller Tiere – Säugetiere, Vögel, Reptilien, Frösche und andere – sind faszinierende Strukturen. (Ich empfehle den Wikipedia-Artikel über sie). Wie der Rüssel eines Elefanten und einige andere knochenlose Muskelstrukturen, die zur Handhabung von Gegenständen oder zur Fortbewegung eines Tieres dienen, wird die Zunge als muskulärer Hydrostat bezeichnet. (Lesen Sie den Wikipedia-Artikel über muskuläre Hydrostaten). Diese faszinierenden Strukturen funktionieren größtenteils durch zwei oder mehr paarige Muskeln, eine entlang der Länge der Zunge, eine quer zur Breite und manchmal eine oder zwei diagonal verlaufende. Muskeln funktionieren, indem sie sich zusammenziehen. Wenn eine Muskelfaser entspannt ist, erreicht sie ihre volle Länge und schmalste Breite, und wenn sie arbeitet, zieht sie sich zusammen und wird kürzer und dicker. Die Muskeln eines muskulären Hydrostaten arbeiten zusammen, indem sie sich zusammenziehen und ausdehnen, um dem Tier die Kontrolle über die Struktur zu geben.
Aber ein muskulärer Hydrostat reicht für ein komplexes Organ wie die Vogelzunge nicht aus. Bei allen höheren Wirbeltieren (auch bei uns!) wird die Zunge von einer Y-förmigen Struktur aus Knorpel und Knochen, dem Zungenbeinapparat, getragen. Bei den Vögeln ist dieser Zungenapparat bei Spechten und Kolibris besonders ausgeprägt und seltsam entwickelt, vor allem bei den Arten, die ihre Zunge weit über die Schnabelspitze hinausstrecken.
Die Zungenbeine ruhen in einer Hülle, die sie feucht hält und es ihnen ermöglicht, beim Herausstrecken der Zunge etwas nach vorne zu gleiten. Die Basis des Zungenbeins (der untere Ast des Y) reicht bis zur Spitze der muskulösen Zunge. Das Y gabelt sich kurz vor dem Rachen, wo die meisten Muskeln, die das Zungenbein kontrollieren, ansetzen. Die beiden Hörner des Zungenbeins wachsen von diesem Bereich aus nach hinten in Richtung Schädelbasis, und wenn sie ausgewachsen sind, verschmilzt die Hülle um sie herum mit dem Schädel. An der Gabelung des Zungenbeins setzen spezielle Muskeln an, die ihren Ursprung im Unterkiefer haben, um die Zunge zu kontrollieren. Die Zungenhörner einiger Spechtarten sind erstaunlich lang und können um die gesamte Rückseite des Schädels herum bis zur Spitze und bei einigen Arten sogar bis über die Augenhöhle wachsen. Manche reichen sogar bis in die Nasenhöhle!
Wenn ein Spechtbaby schlüpft, sind die Zungenbeine noch recht kurz und reichen nicht weit über die Schädelbasis hinaus. Eine große Zunge könnte bei der Fütterung von Spechtnestlingen und Jungvögeln durch die Eltern im Weg sein, denn sie wickeln ihren Schnabel um den Schnabel der Eltern, wenn die Erwachsenen die Nahrung in ihren Mund erbrechen. Davon habe ich kein Foto, aber ich habe eines, auf dem ich einen Flickernestling füttere, damit Sie zumindest eine Vorstellung davon bekommen, wie das Maul des jungen Spechtes funktioniert.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Zungenbeinapparat noch nicht voll entwickelt, und eine längere Zunge wäre ohnehin nur im Weg.

Wenn das Zungenbein wächst, kann der Specht die Zunge immer weiter herausstrecken. Bei Flickern kann sie schließlich SEHR weit herausragen!

Links: Die Zunge eines kurzzüngigen Spechtes wie z.B. eines Sapsuckers, in Ruhe und herausgestreckt. Rechts: Die Zunge eines Langzungenspechts, z. B. eines Spechtes, in Ruhe und herausgestreckt. Beachten Sie, wie viel länger die verzweigten Hörner (in rot) des Zungenbeins sind, damit die Zunge so weit herausgestreckt werden kann. Dies stammt von einer großartigen Website, die Anti-Evolutions-Gruppen entlarvt, dem TalkOrigins-Archiv, das die beste Erklärung des Zungenbeinapparats hat, die ich je gelesen habe.

Vom Washington Department of Fish and Wildlife „Living with Wildlife“

Die Zunge eines Spechts oder Kolibris ist so kurz und breit, wie sie nur sein kann, wenn die seitlichen Muskeln des Muskelhydrostats entspannt sind und die Hörner des Zungenbeins ganz in die Scheide gezogen sind. Dann passt die Zunge leicht in den geschlossenen Schnabel, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Vogel sie abbeißt.
Hier sind einige Abbildungen der Oberseite von Spechtzungen (bis zu den Verzweigungen des Zungenbeinapparats) aus F.A. Lucas‘ Monographie von 1895, The Tongues of Woodpeckers, für das U.S. Department of Agriculture, Division of Ornithology and Mammalogy.

Die Spitzen vieler Vogelzungen haben spezialisierte Funktionen, was sie noch komplexer und faszinierender macht. Die Forscher einer in The Auk veröffentlichten Studie (Pascal Villard und Jacques Cuisin, How do Woodpeckers extract grubs with their tongues? A study of the Guadeloupe Woodpecker in the French West Indies. Der Auk 121(2):509-514. 2004) fand heraus, dass „der Guadeloupespecht die Larven nicht mit seiner Zunge aufspießt, sondern sie mit der hornigen, mit Widerhaken versehenen und mit Speichel überzogenen Zungenspitze packt und aus den Löchern herauszieht“.
Flatter haben eine klebrige Zunge mit einem Widerhaken an der Spitze – wenn ein Flattermann die unterirdischen Gänge eines Ameisenhaufens erkundet, können dank der Klebrigkeit jedes Mal ein Dutzend oder mehr Ameisen an der Oberfläche haften bleiben, wenn der Vogel seine Zunge einzieht. Doch die Falter leben nicht nur von Ameisen. Wenn ein Vogel ein Insekt im Holz eines Baumes hört, kann er mit seinem Schnabel ein Loch bis zum Insekt bohren, ohne das Loch erweitern zu müssen – sobald er den leckeren Happen entdeckt hat, kann er seinen Kopf zurückziehen und nur die dünne kleine Zunge hineinstecken, um die Larve zu greifen und hineinzuziehen. Ohne diese Zunge müsste er das Loch erheblich vergrößern, um es mit dem Schnabel wie mit einer Pinzette zu sondieren. Mit der Zunge kann er Zeit sparen und einen höheren Prozentsatz an Nahrungsmitteln erbeuten, denn jede Minute, die er damit verbringt, sich in einen Baum zu hacken, bietet mehr Möglichkeiten für eine gefährliche Situation, die den Specht dazu zwingt, ohne die Mahlzeit davonzufliegen. Ich habe noch nie ein Foto gemacht, auf dem die Zunge eines Spechts ganz herausgestreckt ist, aber ich habe einige mit zumindest ein wenig herausgestreckter Zunge:

Nordischer Specht (Rotstielig)

Rotbauchspecht

Pileated Woodpecker

Als Vogelkundler war ich jedes Mal begeistert, wenn ich einen kurzen Blick auf die Zunge eines Vogels erhaschen konnte. Aber erst als ich anfing, Fotos zu machen, konnte ich mehr als einen kurzen Blick erhaschen. Manche Zungen sind wunderbar anzusehen, vor allem wenn man genug über das Verhalten und die Ernährung des Vogels weiß, um zu verstehen, wie sich die Zunge dieser Art entwickelt hat. Andere scheinen eher einfach zu sein. Kanadagänse haben eine Zunge, die wie eine menschliche Zunge aussieht, oder eigentlich wie die eines grasenden Säugetiers, denn Gänse sind auch Weidegänger.

Diese Kanadagans mag keine Fotografen

Die Zacken auf ihrem Schnabel helfen ihnen, Gras zu zerreißen und zu ziehen. Da Gänse keine Zähne haben, können sie auch nicht kauen, um die mit Kieselsäure durchsetzten Zellwände der Gräser aufzubrechen und sie so besser verdaulich zu machen, und als fliegende Tiere können sie auch keinen schweren kuhähnlichen Magen mit sich herumschleppen. Gänse fressen zwar Gras, verdauen es aber nicht effizient, wie der glitschige Boden in der Nähe einer Gänsefütterung beweist. Ihre Zunge hilft ihnen wie uns, die Nahrung von den vorderen Teilen des Mundes in den Rachen zu befördern.

Die Schnabelzacken sind bei dieser sich putzenden Gans gut zu erkennen. Dieses Foto würde auch dazu dienen, die gefiederten Augenlider zu besprechen, aber das ist ein Thema für einen anderen Blogbeitrag.

Ich hatte noch nie das Glück, die Zunge einer Ente zu sehen oder zu fotografieren, aber ich weiß, dass viele Enten außerordentlich bizarre Zungen haben, die nützlich sind, um Nahrung festzuhalten und zu schlucken, während sie Wasser und winzige Schlammpartikel herausfiltern.

Die riesige, bizarre Zunge in der Mitte ist die einer Zimtente! Die komplexe Zunge oben rechts ist die eines Mittelsägers. Sie stammt aus der unten zitierten Monographie von Leon Gardner aus dem Jahr 1925.

Glücklicherweise habe ich dank einer wunderbaren Monographie über Vogelzungen, die ich bei einem Buchverkauf auf einer ornithologischen Tagung gefunden habe, wenigstens Abbildungen davon. The Adaptive Modifications and the Taxonomic Value of the Tongue in Birds von Leon Gardner vom United States Army Medical Corps wurde 1925 als Teil der Proceedings of the United States Museum veröffentlicht, als die US-Regierung sich noch ernsthaft mit der Wissenschaft beschäftigte. In den 90er Jahren gelang es mir, auf einer AOU-Tagung ein Exemplar zu ergattern, das in der Bibliothek der University of British Columbia ausrangiert worden war. In Gardners Einleitung schreibt er:

Die Zunge ist bekanntlich ein außerordentlich variables Organ in der Klasse der Vögel, wie zu erwarten ist, da sie so eng mit dem wichtigsten Problem der Vögel, der Nahrungsbeschaffung, verbunden ist. Für diese Funktion muss sie als Sonde oder Speer (Spechte und Kleiber), als Sieb (Enten), als Kapillarrohr (Sonnenvögel und Kolibris), als Bürste (Trichoglossidae ), als Raspel (Geier, Falken, und Eulen), als Widerhakenorgan zum Festhalten glitschiger Beute (Pinguine), als Finger (Papageien und Sperlinge) und vielleicht als Tastorgan bei langschnäbligen Vögeln wie Flussuferläufer, Reiher und dergleichen.

Viele der einzigartigen Unterschiede zwischen den Vogelzungen haben mit speziellen Anpassungen der Zungenspitze zu tun. Spechte, mit Ausnahme von Spechtvögeln, haben einen versteiften Widerhaken an der Spitze. Vögel, die Nektar trinken, haben in der Regel bürstige Spitzen, um die Menge an Nektar, die sie aufnehmen können, zu erhöhen.
Kolibrizungen ziehen die Flüssigkeit auf zwei verschiedene Arten an. Die Kapillarwirkung, d. h. das Aufsaugen der Flüssigkeit in den Rillen entlang der schmalen Zungenstruktur, die durch die Art und Weise, wie die Zungenspitze gespalten, verbreitert und bürstig ist, verstärkt wird, ist wahrscheinlich die weniger wichtige. Der einfache Akt des Aufschlürfens der Flüssigkeit (sowie das Schlucken!) bringt wahrscheinlich viel mehr ein. Während der Nahrungsaufnahme streckt und zieht sich die Zunge schnell zusammen – bis zu 13 Mal pro Sekunde. Und die beiden Zungenspitzen schließen sich zu einer Art Schale zusammen, um die Flüssigkeitsmenge bei jedem Schluck zu maximieren. Obwohl die Zungen einiger Kolibris teilweise eingerollt sind, ähnlich wie ein mikroskopischer Kaffeerührer, saugt der Kolibri die Flüssigkeit nicht auf. Russ Thompsons erstaunliches YouTube-Video zeigt die Zungenbewegung von Kolibris so gut, wie man sie nur sehen kann.
Saftlutscher sind wie Kolibris auf Flüssigkeiten spezialisiert, und die bürstige Zungenspitze ermöglicht es ihnen, jedes Mal, wenn sie ihre Zunge in eine Saftquelle stecken, mehr Flüssigkeit aufzusammeln. Cape May Warblers ernähren sich ebenfalls von Flüssigkeiten, indem sie die Bohrlöcher der Sapsucker und manchmal auch Vogelfutterstellen mit Gelee oder Zuckerwasser besuchen. Und natürlich hat ihre Zunge im Gegensatz zu den meisten Grasmücken eine bürstige Spitze.

Ja! Meine bürstige Zunge hilft mir, Zuckerwasser aufzusaugen!

Als ich Vogelsanierer wurde, hatte ich zum ersten Mal die Gelegenheit, genau in die Münder lebender Vögel zu schauen. Bei der Fütterung von Blauhäher- und Rotkehlchenbabys konnte ich sehen, dass die Zungenspitze – das, was für uns wie die Hauptfläche aussieht – wie ein Pfeil geformt ist, so dass sie sauber auf dem Boden des unteren Schnabels aufliegen kann. Diese Spitze ruht auf dem muskulösen Hydrostat – der Hauptzunge, die wie ein muskulöser Stiel aussieht, der am Boden des Mundes verwurzelt ist. Dieser Stiel steuert die Zunge, um die Nahrung zu manipulieren, und wenn der Vogel einen großen Gegenstand wie z. B. eine Frucht verschluckt, kann er den verbreiterten hinteren Teil der pfeilartigen Spitze anheben, um die Nahrung in den hinteren Teil des Mundes und die Luke hinunter zu ziehen.

Die folgenden Fotos habe ich im Herbst dieses Jahres im Reifel Migratory Bird Sanctuary in Vancouver aufgenommen, an einem trüben, regnerischen Tag, so dass die Fotos sehr körnig und schlecht sind, aber was soll’s. Sie können die „pfeilförmige“ Zungenspitze und einen Teil des stützenden „Stiels“ (der wichtigste, muskulöse Teil der Zunge) unten sehen. Die winzigen Stacheln auf der Oberfläche des Gaumendachs zeigen nach innen und helfen, die Beere oder den Krebs daran zu hindern, sich vorwärts zu bewegen.

Hier sieht man die flache „pfeilspitze“ Zungenspitze. Die Stelle, an der sie auf der muskulösen Hauptzunge ruht, ist ein wenig undeutlich, aber sichtbar.

Sehen Sie das stachelige Dach des Mundes, das die Frucht daran hindert, sich vorwärts zu bewegen, während das Rotkehlchen sie herunterarbeitet.

Jetzt können Sie die ganze „Pfeilspitze“

Aus diesem Winkel können Sie die muskulöse Zunge sehen, die die Pfeilspitze hochhält. Der breite Teil der Zungenspitze, zusammen mit der muskulösen Basis, schiebt die Frucht die Luke hinunter.

Weiter schieben!

Die Luke ist fast unten!

Lecker!

Steppenvögel schlucken Früchte auf die gleiche Weise.

Man kann den stützenden „Stiel“ oder muskulösen Teil der Zunge sehen, der die Spitze stützt.

Das Gleiche aus einem anderen Blickwinkel

Nicht alle Vögel müssen ihre Nahrung mit der Zunge manipulieren, und für einige von ihnen wäre eine normale Zunge im Weg. Schwalben und Ziegenmelker fliegen mit hoher Geschwindigkeit auf die meisten Nahrungsmittel zu, wobei ihre Nahrung direkt in die Luke fliegt. Schwalben benutzen ihre Zunge zum Manipulieren des Nestmaterials und in manchen Fällen auch zum Fressen anderer Gegenstände, so dass ihre Zunge, obwohl sie etwas reduziert ist, immer noch funktionell ist. Nachtschwalben hingegen benutzen ihre Füße, um eine kleine Niststelle am Boden auszukratzen, und fressen nur fliegende Insekten. Ihre Zunge ist nichts weiter als eine winzige, rudimentäre Klappe im hinteren Teil des Mundes.

„Fred der Bildungsnachtschwalbe“ Seine Zunge ist nur eine winzige Klappe, die man aus diesem Blickwinkel nicht sehen kann.

Vögel, die Fische im Ganzen verschlingen, wie Seetaucher, Reiher und Pelikane, brauchen ihre Zunge, um beim Schlucken aus dem Weg zu gehen.

Die Zunge ist nur der verdickte Klumpen an der Basis der Kehle – der Rest ist ein Beutel!

Die graue Zungenspitze und der rosafarbene fleischigere Bereich mit den seitlichen „Hörnern“ ist der vordere Teil der Zunge, der mit dem muskulösen Bereich verbunden ist. Die kleinen Fortsätze, die wir sehen können, haben nichts mit dem Zungenbein zu tun, sondern sind einfach Teil der komplexen Zungenform, die es ihm ermöglicht, die Zunge zum Manipulieren von Nistmaterial und zum Manipulieren von Fischen zu benutzen, um sie kopfüber zu verschlucken.

Die meisten Vögel, die Fische zum Nest zurücktragen, um ihre Jungen zu füttern, benutzen ihre Füße, um jeweils einen Fisch zu tragen (wie Weißkopfseeadler und Fischadler), oder sie fressen die Fische zuerst und würgen sie dann ihren Jungen vor (wie Reiher). Reiher können ein Dutzend Fische oder mehr auf den Nestboden erbrechen, damit ihre Jungen sie greifen können. Seeschwalben können problemlos einen kleinen Fisch auf einmal zum Nest zurücktragen. Sie nisten in der Regel an der Küste in der Nähe von guten Fischgründen.
Papageientaucher jagen Fische viele Kilometer vom Nest entfernt. Sie würgen ihre Nahrung nicht wieder hoch und können keine sehr großen Fische bewältigen. Um ihre Jungen zu ernähren, müssen sie also so viele Fische wie möglich auf einmal transportieren. Normalerweise fangen sie etwa ein Dutzend Fische pro Ausflug, aber auf der Website von Audubon’s Project Puffin wird ein rekordverdächtiger Papageientaucher zitiert, der in Großbritannien 62 Fische transportierte! (Ich wünschte, ich hätte ein Foto von einem Papageientaucher, der Fische trägt.)
Es ist faszinierend, Papageientaucher mit so vielen Fischen fliegen zu sehen, und noch aufregender, wenn man weiß, dass sie einen nach dem anderen gefangen haben. Wie ist es möglich, einen Fisch zu fangen, wenn man schon 5 oder 10 im Schnabel hat? Papageientaucher haben mehrere wichtige Anpassungen im Maul, um dieses erstaunliche Kunststück zu vollbringen. Erstens ist der weiche Spalt, an dem Ober- und Unterkiefer zusammenkommen, dehnbar, so dass die Schnabelkanten auch beim Festhalten von Fischen parallel verlaufen können. Die Fähigkeit, die Schnabelkanten parallel zu halten, und der starke Haken an der Vorderseite des Schnabels verhindern, dass Fische aufgeschnitten werden oder herausfallen. Wenn ein Papageientaucher den ersten Fisch fängt, drückt er seine speziell angepasste, leicht stachelige Muskelzunge gegen den Mundboden, der mit längeren, nach hinten gerichteten Stacheln versehen ist, um den Fisch festzuhalten, während er den zweiten und dann den dritten und so weiter und so fort fängt. Diese muskulöse Zunge ist genau das richtige Werkzeug, das mit dem spezialisierten Schnabel und dem perfekt ausgestatteten Mauldach zusammenarbeitet.

Der perfekt ausgestattete Papageientaucher!