Helm für Tauben klärt Geheimnis ihres stabilen Flugs

Lange bevor Nachrichten elektronisch übermittelt werden konnten, schickte man Brieftauben los, um Informationen schneller als mit einem menschlichen Boten von A nach B zu bringen – nicht gerade Hightech. 3 Forscher der University of British Columbia haben jüngst Brieftauben und neueste Technologie zusammengebracht, um sich potenziell etwas von der Natur abzuschauen.

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Mit einem Eye-Tracking-System für die Vögel beobachteten sie deren Augenbewegungen, die essenziell für einen stabilen Flug sind. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse könnten die Kamerasysteme von Drohnen verbessern. In der Fachzeitschrift Current Biology stellen die Biologen ihr Vorgehen im Detail vor.

Rucksack mit Raspberry-Pi

Hauptautor Anthony Lapsansky, der vor seinem Doktorat als Falkner gearbeitet hatte, nähte für die Untersuchungen lederne Helme für Brieftauben. Daran montierte er ein handelsübliches Mini-Kamera-Modul, das auf die Augen der Tiere gerichtet und mit einem Raspberry-Pi Zero 2 W verbunden ist. Diese Steuereinheit steckte er in eine Art Rucksack, der dem jeweiligen Vogel umgebunden wurde. Die Konstruktion wiegt nur 27 Gramm und ist etwa halb so groß wie eine Kreditkarte.

„Wir haben jeweils 2 Tauben aus einem Schwarm von etwa 16 Tieren mit Kameras und Rucksäcken ausgestattet, während eine Hälfte Attrappen trug. Wir ließen sie auf einer ihnen bekannten Route fliegen, und ich fuhr ihnen mit dem Auto hinterher, um das Filmmaterial einzusammeln“, erläutert Lapsansky in einer Aussendung. Dieses analysierten er und sein Team dann statistisch.

Augenbewegungen

Lange wurde angenommen, dass Vögel, deren Augen auf den Seiten des Kopfes liegen, diese im Flug stillhalten. Dieser Theorie zufolge würden Augenbewegungen zusätzlich zur Bewegung im Sichtfeld nur stören.

Tatsächlich stellte das Forschungsteam mithilfe der Kamera-Helme fest, dass die Tiere ihre Augen eben nicht fixieren: „Wir fanden beim Vorwärtsflug der Tauben sehr subtile, langsame, driftende Augenbewegungen.“ Diese haben vermutlich den Zweck, Umgebungsmerkmale zu sehen oder feinere Details zu erkennen.

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Stereoskopisches Sehen

Bei der Landung auf einer Stange drehen die Tauben ihre Augen allerdings Richtung Schnabel. „Das könnte stereoskopisches bzw. räumliches Sehen ermöglichen – also durch den Vergleich der leicht unterschiedlichen Bilder der Augen Tiefe einzuschätzen, so wie es z.B. beim Menschen der Fall ist. Bislang wurde diese Fähigkeit nur bei wenigen Raubvögeln beobachtet“, erklärt der Forscher.

Eine Studie des California Institute of Technologie und der Harvard University untersuchte kürzlich einzeln fliegende Tauben mit einem eigenen Eye-Tracking-System. Die Forscher beobachteten eine fixierte, zum Schnabel gewandte Augenposition, was Lapsansky Forschung zunächst widerspricht. Allerdings beschränkte sich ihre Studie auf sehr kurze Strecken in niedriger Flughöhe, was also wieder zu Lapsansky Erkenntnissen zum Landeanflug zu passen scheint.

Bessere Kamerasysteme für Drohnen

„Viele Roboter und Drohnen verfügen über eine fest montierte Kamera und während die Drohne fliegt, liefert die visuelle Bewegung in der Kamera der Drohne Informationen darüber, wie schnell sie fliegt, in welche Richtung und ob sie mit einem Objekt kollidieren wird oder nicht. Vögel nutzen ihr Sehvermögen, um all diese Dinge zu tun, aber sie bewegen ihre ,Kameras‘ auch, um noch mehr Informationen aus ihrer Umgebung zu gewinnen“, sagt Lapsansky.

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Er schlägt vor, autonome Drohnen den Tieren ähnlicher zu machen, indem diese Sicht-Strategien übernommen werden. So könnten diese in komplexen Umgebungen besser navigieren.