kunnen vogels ruiken

wetenschappelijke

ontwikkelingen in de

ornithologie

paul vermeulen

serie lezingen voor VWG KNNV Apeldoorn

Tim Birkhead behandelt:

• Gezichtsvermogen

• Gehoor

• Tastzin

• Smaakzin

• Reukzin

• Magnetoperceptie

• Emoties

paul vermeulen

kunnen vogels ruiken?2 december 2014

“volksgeloof”: (bepaalde) vogels

kunnen ruiken

wat zegt “de wetenschap” ?

echt wetenschappelijk onderzoek

start begin 19e eeuw.

Jean-Jacques Audubon / John James Audubon

(1785 – 1851)

The Birds of America

In 1826 presenteert Audubon in Edinburgh voor “The

Royal Society” een onderzoek naar het reukvermogen

van de Turkey Vulture c.q. Kalkoengier

roodkopgier of kalkoengier

Cathartes aura

Familie Cathartidae

NIET verwant aan de Europese gieren

Audubon twijfelde aan de volksopvatting dat Kalkoengieren kadavers

vinden met behulp van hun reukvermogen.

“Een verslag van de leefgewoonten van de kalkoengier (Vultur aura),

met het accent op het ontkrachten van de wijdverbreide opvatting over

zijn uitzonderlijk scherpe reukzin”

In 1826 presenteert Audubon in Edinburgh een onderzoek

naar het reukvermogen van de Turkey Vulture c.q.

Kalkoengier

Verstopt kadavers (lekker rottend en stinkend) van

diverse grote dieren

Keek of de gieren die wisten te vinden

Dat was nooit het geval

Conclusie: Kalkoengieren vinden kadavers alleen

visueel

Resultaten gepubliceerd in Nature in 1826, worden

breed geloofd, m.n. door veel eminente ornithologen, al

was er ook tegenkamp.

Tot in 20e eeuw worden experimenten uitgevoerd om de

conclusie van Audubon te steunen, zoals:

John Bachman: herhaalt de proef van Audubon in

aanwezigheid van “getuigen”

Alexander Hill publiceerde in 1905 in Nature een proef

met tamme kalkoen.

Krijgt 2 schaaltjes met voedsel, waarvan één met stank

onder voedsel; dit werd toch gegeten.

Concludeert dat kalkoenen niet kunnen ruiken.

Toch na publicatie van Audubon veel tegengeluiden

Richard Owen in 1837: onderzoekt

anatomie van kalkoengier en van

reukorgaan

Anatomie kop van een Rotsduif

“geurzin knobbel”

“dus” ???????

bij een vogel is de geurzin knobbel

veel kleiner dan optische knobbel.

Conclusie was “dus” is reukzin

inferieur

Uit anatomisch onderzoek bleek:

•vogel heeft neusholte

•neusholte voorzien van weefsel met “geursensoren”

•deze zijn via zenuwbanen verbonden met gedeelte van de

hersenen

Toch is lang consensus:

• vogel kan slecht ruiken

• hooguit enkele uitzonderingen

Argumentaties:

• “reukzinknobbel” veel kleiner dan hersendeel gericht op

het zien, zien is veel en veel belangrijker

• Reukzin onderdelen zijn restanten van (reptielen)

voorouders, zijn gedegenereerd

Het Beste Vogelboek

1995

Toch zijn er onderzoekers die “de standaard uitleg” niet

accepteren en gericht onderzoek gaan doen.

twee onderzoeksrichtingen

anatomie gedragsonderzoek

Betsy Bang Kenneth Stager

Betsy G. Bang

1912-2003

Illustrator medische en wetenschappelijk artikelen.

Getrouwd met Frederik Bang, onderzoeker van o.m. infecties en

ademhalingsproblemen bij (boerderij)vogels

Betsy maakte de illustraties voor zijn publicaties, w.o. de

neusholten

waarom zo complex en gevarieerd als het geen functie heeft ?

Begon rond 1960 eigen anatomisch onderzoek

Anatomical evidence for

olfactory function in some

species of birds

Nature 1960

Kalkoengier

Betsy onderzoekt drie niet verwante soorten met sterk vergrote neusholte.

aaseter

Zwartvoetalbatros Voedt zich met vis, kreeftachtigen en kadavers

Vetvogel nachtzwaluw, fourageert in het donker op vruchten

Lucht wordt aangezogen door twee externe neusgaten,

spleten in de bovenkant van de snavel

Lucht doorstroomt aantal kamers:

Verwarmen en ontvochtigen

neusschelpen

Neuschelpen opgerolde massa kraakbeen bekleed met laag

weefsel met cellen die geuren waarnemen

Bij al deze drie vogels neusholte groot met veel weefsel

“door dat artikel kon je onmogelijk blijven

volhouden dat vogels niet kunnen ruiken”

Veel variatie in vorm, grootte en structuur

Procellariiformes / Buissnaveligen: 29

Podidipediiformes / Futen: 24,5

Caprimulgiformes / nachtzwaluwachtigen: 24,5

Per familie de gemiddelde verhouding van de diameters van de

“geurzinknobbel” versus de hersenen X in %

Gruiformes / kraanvogelachtigen, vooral rallen: 22,2

Gaviiformes / Duikers: 20

Columbiformes / Duiven: 20

anseriformes / eendvogels: 19,4

coraciiformes / scharrelaarvogels: 14,5

passeriformes / zangvogels: 9,7

Conclusie Bang en Cobb (1968) uit relatieve afmeting van

“reukzinknobbel”:

reukvermogen is

• belangrijk bij Kiwi, Buissnaveligen en zeker één soort Gieren

• goed bij veel soorten (watervogels, moerasbewoners)

• bij andere soorten relatief onbelangrijk

Veel verder anatomisch onderzoek in

tachtiger jaren: al die details moeten ergens

goed voor zijn

maar hoe zit het nu echt met het

reukvermogen ???

Toch onderzoekers die hier geen genoegen mee namen

twee onderzoeksrichtingen

anatomie gedragsonderzoek

Betsy Bang Kenneth Stager

Kenneth Stager:

• eigen ervaringen met Kalkoengieren

• verwondering over standpunt “de ornithologie”:

vogels hebben geen reukzin, ondanks tegengeluiden

“De ornithologie” ontkent reukzin maar bedenkt wel

bizarre alternatieve verklaringen.

Kenneth Sager start daarom zeer uitvoerig

onderzoek naar reukzin bij Kalkoengieren

Experiment herhaald op meerdere dagen en andere locaties:

ca. 20 gevallen met duidelijke reactie

Alternatieve opzet experiment met karkas verstopt in kartonnen

dozen. Verschillende soorten aas, meerdere dagen, verschillende

locaties: veel gevallen met duidelijke reactie

Als karkas opgezet hert

neergelegd: geen reactie van

overvliegende kalkoengieren

Als karkas opgezet hert vervangen

door echt karkas: direct reactie van

overvliegende kalkoengieren

Conclusie:

Kalkoengieren vinden

hun voedsel met behulp

van hun prima reukzin.

Betsy: relatief grote reukzinknobbel bij de Buissnaveligen: 29

rond 1995 start

wetenschappelijk onderzoek

naar reukzin bij zeevogels

stormvogeltjes

stormvogelspijlstormvogels

albatrossen

ervaringen bij walvisjacht

en vogeltrips: visafval trekt

snel zeevogels aan

grote albatros (Diomedea exulans).

de grootste soort albatros, de grootste zeevogel: vleugelwijdte

meer dan 3 m, lichaamslengte 110 cm en het gewicht 8 tot 12 kg,

voedsel bestaat hoofdzakelijk uit pijlinktvissen.

Onderzoek uitgevoerd op Possession Island,

Crozet eilandengroep in het zuidwesten van de Indische Oceaan

Data were obtained from 19 wandering albatrosses nesting on Possession

Island. Data were recorded early in the brooding period (2002–2004) when

chicks were 10–20 days old.

Once their partner had relieved them at the nest, birds were outfitted with

GPS and stomach temperature transmitters

Wind direction and wind speed data were obtained for all touchdown points

from the National Aeronautics and Space Administration/ Jet Propulsion

Laboratory QuikSCAT Daily Level 3 Gridded OceanWind Vectors

Hoe vliegen ze ten opzichte van de wind

Wanneer eten ze prooi

Hoe groot is de prooi

Zouden de albatrossen hun prooi vinden met hun reukzin?

grootste kans op

succes als je dwars

op de wind vliegt

wind

geurpluim

Voorbeeld van een registratie van een fourageervlucht.

Vliegrichting uitgezet tegen de windrichting van 55 vluchtsegmenten tussen

fourageerplekken.

visueel? reukzin?

Dimethylsulfide (DMS) is sterk geurende

zwavelverbinding die vrijkomt als fytoplankton

wordt gegeten door zoöplankton zoals krill.

voedsel zoeken op zee nog complexer:

“het Dimethylsulfide verhaal”

Rond 1995 ontdekte Gabrielle Nevitt dat

vogels DMS kunnen ruiken

waar veel krill is, is veel vis !!!

Hypothese 1: zeevogels kunnen daardoor op

afstand concentraties van vis waarnemen

Vaal stormvogeltje

Er volgt veel onderzoek naar DMS

Study site

This experiment was conducted between 8 July and 25 July

1996 at the Bowdoin College Biological Research Station,

Kent Island, New Brunswick (44°35¢ N, 66°45¢ W).

Experiments were conducted on clear nights between 23.00·h

and 03.30·h. Wind speeds were negligible (<5·knots) during

experimental trials; thus, wind directions were not recorded.

Experimental set-up

We mounted a small (10·cm´15·cm) plywood platform on

a pole approximately 1.5·m high over an open field within 10·m

of an active breeding colony (near ‘petrel path’). A small

amount (5·ml) of test odor [DMS (100·mmol·l–1), or

control solution (plain water)] was placed in a small (25·mm)

Petri dish and positioned on the platform. An observer,

positioned 25·m crosswind from the platform, recorded activity

of each bird as it approached the platform. Observations were

assisted by a night vision scope (Model MKF28; Startron Mfg.,

Freeport, PA, USA) and recorded into a dictaphone

Blauwe stormvogel

Dunbekprion

Alkstormvogeltje

Andere soorten waar studies hebben aangetoond dat reukzin een rol

speelt bij fourageren

Reukzin dus gebruikt om te fourageren, direct en indirect via DMS, door

Waarvoor zou een vogel geurzin kunnen gebruiken ?

vinden van voedsel !!!!!

navigatie ?

Hypothese 2: zeevogels kunnen m.b.v. DMS

concentraties navigeren

Waarvoor zou een vogel geurzin kunnen gebruiken

Vinden van voedsel !!!!!

Signaleren gevaar, roofdieren ?????

Navigatie !!!!!

Nesten van pimpelmezen

met jongen (Miraflores de la

Sierra, Spanje) voorzien

van papiertjes

• uit kooi met een Fret

• idem Kwartel

• water

Gedrag van ouders gefilmd.

house finches,

Carpodacus mexicanus

Smelling out predators is innate in birdsLuisa Amo1,*, Marcel E. Visser1 & Kees van Oers1

2011. Ardea 99:

….. examine whether Great Tits Parus major are able to use

the odour of ferrets to assess predation risk when selecting

cavities for roosting.



Signaleren gevaar, roofdieren !!!!!

Sociale rol: onderscheid soortgenoten,

voortplanting, nestaankleding ?????

Navigatie !!!!!

Hoe vinden jonge zebra vinken (KOLONIEVOGELS) hun nest terug

als ze net uitgevlogen zijn en nog geen visueel beeld hebben?

Zebra finch fledglings preferred their own natal nest odour when their own nest odour and a foreign nest odour were presented simultaneously. Fledglings spent significantly more time in the preference zone of their own natal nest odour



Signaleren gevaar, roofdieren !!!!!

Sociale rol: onderscheid soortgenoten,

voortplanting, nestaankleding !

Navigatie !!!!!

onderzoek naar het reukvermogen van vogels

anatomiegedragsonderzoek

laboratorium

3D scanning

recente uitbreiding van het onderzoek naar het

reukvermogen van vogels


laboratorium

3D scanninggeurreceptoren




laboratorium

evolutie

fylogenie

3D scanninggeurreceptoren




laboratorium

evolutie

fylogenie

3D scanningDNA geurreceptoren

kunnen vogels ruiken?

vogels kunnen ruiken !

JA, om meerdere doeleinden,

zoals voedsel vinden,

navigeren, gevaar

herkennen, ……….

Reukzin is algemeen;

maar bepaalde soorten

kunnen heel goed ruiken

kunnen vogels ruiken

Science