Hoe vinden vogels hun weg tijdens migratie?

Bij veel zangvogels is migreren grotendeels aangeboren. Jonge vogels volgen in de eerste trektocht genetisch geprogrammeerde instructies voor richting en duur. Ze gaan dan zelfstandig op weg, zonder hulp van ouders. Onderzoek toont dat jonge vogels van veel soorten het in hun eerste najaar helemaal alleen doen. Ooievaars vertrekken al op circa acht weken leeftijd zelfstandig op trek, zonder begeleiding van hun ouders. Dat wijst op een ingebouwd navigatieprogramma. Gaandeweg bouwen ze tijdens die eerste migratie een mentale ‘kaart’ op in de hersenen, wat hen later helpt preciezer te navigeren.

Bij andere soorten verloopt trekgedrag juist aangeleerd door oudere groepsleden. Dit geldt typisch voor gans- en eendachtigen (en sommige grote roofvogels). In een ganzenformatie vliegt een dominant ouderdier (vaak een mannetje) voorop, terwijl de jongen de route meevliegen en zo onderweg belangrijke tussenstops en landmarks leren herkennen.

Trekvogels combineren meerdere interne kompassen en zintuiglijke signalen om hun koers te bepalen. Belangrijke navigatiebronnen zijn:

• Celestiale kompassen (zon en sterren): Overdag gebruiken veel soorten de stand van de zon als kompas. De zon komt op in het oosten, bereikt zijn hoogste punt in het zuiden en gaat onder in het westen, waardoor ze met behulp van hun interne klok het azimut (hoeksrichting) kunnen aflezen. ’s Nachts oriënteren nachtelijke trekvogels zich op sterrenbeelden. Experimenteel gezien leren jonge vogels het noorden te vinden door de schijnbare rotatie van de sterren rond de poolster. Onderzoeksopstellingen met Emlen-truien (planetaria) tonen dat zangvogels in een gemanipuleerde sterrenhemel hun vliegrichting aanpassen en zich naar de sterren oriënteren.
• Magnetisch kompas: Vogels beschikken over een intern kompas dat gevoelig is voor het aardmagnetisch veld. Laboratoriumproeven sinds de jaren 1960 laten zien dat vogels hun koersen wijzigen als het kunstmatig magnetisch veld wordt aangepast. De precieze sensor was lange tijd een raadsel. Een vroege hypothese was dat er magnetietkristallen in de snavel (zoals bij postduiven) zouden zitten, maar daar is weinig overtuigend bewijs voor. Het gangbare model is nu dat vogels het magnetisch veld zien via het eiwit cryptochroom in hun netvlies. Onder invloed van blauw licht ontstaan in dit eiwit zogenaamde radicalen die sterk reageren op de richting en helling van het magnetisch veld. Zo kunnen vogels als het ware de veldlijnen ‘zien’ en die als een kompas gebruiken. Interessant is dat experimenten laten zien dat vogels alleen al uit de hellingshoek en declinatie van het veld hun locatie kunnen afleiden, wat erop wijst dat ook een grove ‘magnetische kaart’ in hun oriëntatiesysteem zit.
• Visuele oriëntatie: Bij zichtbare trek over land spelen landschapskenmerken een rol. Vogels kunnen rivieren, bergketens of kusten volgen om hun koers te controleren. Zo gebruiken dagtrekkers vaak grote rivieren of kustlijnen als natuurlijke ´routepalen´. Nachtelijke trekkers kunnen bij daglicht vertrouwde gebieden onthouden (bijv. lichten, steden) voor als ze later terugkeren. Kortom: waar mogelijk kijken vogels naar aardse herkenningspunten om zekerder op koers te blijven.
• Geur en andere signalen: Sommige vogelgroepen (vooral zeevogels) gebruiken reuk om zich te oriënteren wanneer er geen zichtbare routes zijn. Daarnaast spelen een inwendige klok en in sommige gevallen auditieve signalen (infrasoon via bergketens of weerpatronen) een rol in de totale navigatie.

Elke vogel combineert deze bronnen op zijn eigen manier. Zangvogels vliegen vaak ‘s nachts en steunen dan op een sterren- en magnetisch kompas. Roofvogels en grote trekvogels als ooievaars migreren vaak overdag in thermische opstijgstromen en kunnen dan beter gebruikmaken van een zon- en magnetisch kompas plus. Wat de exacte balans tussen genetisch meegekregen informatie en leerervaring is, verschilt per soort: veel kleinere trekvogels herhalen routinematig de routes die diep in hun programmering liggen, terwijl grotere en sociale soorten juist veel leren van groepsleden en ervaring.