Batman mit Rückensender

Wissenschaftler des Naturkundemuseums entwickeln winzige Bio-Logger

Um das Verhalten kleiner Tierarten wie Fledermäuse, Vögel, Eidechsen oder Insekten wie Hirschkäfer zu erforschen, haben Wissenschaftler des Naturkundemuseums Minisensoren entwickelt.

Fledertiere wie Fledermäuse oder Flughunde sind derzeit vor allem als Träger tödlicher Viren wie Ebola, Marburg, Sars oder des neuen Coronavirus in aller Munde. Die kleinen Flatterviecher gelten als Wirtstiere für gefährliche Erreger, die auf den Menschen überspringen können. Doch in dem multidisziplinären Forschungsprojekt unter Leitung des Museums für Naturkunde ging es nicht um Viren, sondern um das Verhalten kleiner Arten.

Um Daten und Bilder über das Verhalten kleiner Wirbeltiere wie Fledermäuse, Eidechsen und Vögel zu erhalten, hat das Forscherteam miniaturisierte Sensoren entwickelt. Die sogenannten Bio-Logger werden mit Halsbändern oder Rucksäcken an den Tieren befestigt. Die Minicomputer senden permament Daten über die Bewegungen, Interaktionen mit anderen besenderten Tieren und Körperfunktionen wie die Herzfrequenz.

Bisher war Bio-Logging, die automatische Fernaufzeichnung von Tierverhalten, durch Größe und Gewicht der Sensoren begrenzt, die an den Tieren befestigt werden müssen. Viele Bio-Logger wie GPS-Tracker sind wegen der großen Batterie für die meisten kleinen Wirbeltierarten zu schwer und brauchen zu viel Strom. Bei den GPS-Trackern besteht zudem das Problem, dass der Satellitenempfang gestört werden kann, wenn die Tiere im dichten Wald oder Höhlen unterwegs sind. „Unser neues Sensorsystem bringt Bio-Logging auf ein neues Level“, sagt Simon Ripperger vom Naturkundemuseum, der die Freilandeinsätze leitete. Bei dem neu entwickelten Sensornetzwerk sorgen ausgeklügelte Algorithmen und Sendeprotokolle für minimalen Energiebedarf. Allerdings ist die Ausdehnung des Systems begrenzt: Das Team hat es auf Flächen getestet, die in etwa drei Fußballfeldern entsprechen. Damit könne man aber den Aktionsraum vieler Kleintiere abdecken.

Nur ein bis zwei Gramm leicht

Die Bio-Logger wiegen nur ein bis zwei Gramm und können mehrere Wochen Daten senden. „Wir können viel präziser als durch herkömmliche Technik aufzeichnen, wo sich die Tiere bewegen und wie sie interagieren", sagt Simon Ripperger. Die Daten können von mehreren Kilometern Entfernung abgerufen werden. Die Forscher haben das System an Fledermäusen getestet, da sie klein sind und sich schnell in dichter Vegetation bewegen – beides Herausforderungen für drahtlose Bio-Logging-Netzwerke. Sie markierten zum Beispiel Mausohrfledermäuse, um das Jagdverhalten in einem alten Laubwald in Deutschland zu untersuchen. Derzeit wird getestet, ob man die Minisender auch auf Zauneidechsen setzen kann. Weitere Studien könnten sich auf Nagetiere, Singvögel oder sogar große Insekten wie Hirschkäfer, Großes Heupferd oder Totenkopfschwärmer konzentrieren.

Das drahtlose Bio-Logging-Netzwerk wurde im Rahmen der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG geförderten BATS-Initiative entwickelt. Das Museum für Naturkunde Berlin hat dabei mit dem Smithsonian Tropical Research Institute in Panama, der Ohio State University in den USA, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, der Brandenburgischen Technischen Universität, der Technischen Universität Braunschweig, der Universität Paderborn und dem Berlin-Brandenburgischen Institut für Biodiversitätsforschung zusammengearbeitet. Die Studie ist in der Zeitschrift „PLoS Biology" veröffentlicht und unter https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000655 nachzulesen.