Gabrielle Nevitts Vorratsliste für ihre erste Forschungsreise in die Antarktis im Jahr 1991 enthielt einige ausgesprochen seltsame Dinge. Die riesigen Drachen und Fässer mit fischig riechender Flüssigkeit würden kein Problem sein, sagte ihr der machohafte Auftragnehmer der National Science Foundation. Dann fragte sie nach Hunderten von Schachteln mit super-absorbierenden Tampons. „Er stammelte nur etwas“, erinnert sich Nevitt, eine zierliche Brünette, die damals 31 Jahre alt war und an der Cornell University in Zoologie promovierte. „Dann sagte er: ‚Äh, ich glaube nicht, dass ich die für Sie holen kann, Ma’am.‘ “ Also schleppte Nevitt sie selbst an Bord und machte sich an die Arbeit. Sie hoffte, Albatrosse und Sturmvögel mit dem Duft des Abendessens aus dem offenen Meer zu locken, so wie ein Straßenverkäufer mit einer heißen Brezel locken würde. Sie tauchte die Tampons in scharfe Verbindungen, die in Meeresfischen und kleinen Krustentieren, genannt Krill, vorkommen, und befestigte den salzigen Köder sorgfältig an fallschirmartigen Drachen, die sie vom hinteren Deck aus fliegen ließ. Dann wartete sie.
Es war ein ausgefallenes Experiment, und das nicht nur wegen der Tampons. Mehr als ein Jahrhundert lang glaubte fast jeder, dass der Geruchssinn bei den meisten Vögeln schlecht entwickelt oder gar nicht vorhanden sei. Daher hatte niemand jemals vollständig untersucht, inwieweit die röhrennasigen Procellariiformes – Sturmvögel, Albatrosse und Sturmtaucher – ihre olfaktorische Anatomie nutzen, um Beute im riesigen, strukturlosen Ozean zu lokalisieren. Die langlebigen Vögel verbringen fast ihr gesamtes Leben auf dem Meer und fliegen Hunderte bis Tausende von Meilen auf der Suche nach ständig wechselnden Schwärmen von Krill, Fischen und Tintenfischen. An dem Tag, an dem Nevitt ihr Experiment durchführte, flogen Dutzende von ihnen so nah heran, dass sie befürchtete, sie würden sich in der Leine verheddern und ertrinken. Also ließ sie die Drachen auf Grund laufen und improvisierte, indem sie Pflanzenöl ins Wasser abgab, das teilweise mit den fischigen Verbindungen versetzt war. Albatrosse und Sturmvögel strömten zu den stinkenden Klecksen. Sie war ekstatisch. Aber sie hatte immer noch keine Ahnung, wie sie ihre flüchtige Beute mit Hilfe von Geruchssignalen aufspüren. „Ich war wirklich leidenschaftlich dabei, das herauszufinden, also gab ich nicht auf“, sagt Nevitt. „Ich wusste, dass ich bald wieder auf einer anderen Kreuzfahrt sein würde.“
Nevitt ist jetzt 53 und Professorin an der University of California-Davis. Sie ist eine Frau, die vom Geruch besessen ist. Als Leiterin eines Labors für sensorische Ökologie hat sie die letzten zwei Jahrzehnte damit verbracht, herauszufinden, wie die Fähigkeit von Seevögeln, Gerüche zu erkennen, für ihr Überleben entscheidend ist. Nevitt hatte das Glück, auf den Spuren einer Handvoll bahnbrechender Studien über den Geruchssinn von Vögeln ins Feld zu ziehen. Doch das Ändern lang gehegter Überzeugungen braucht Zeit, und die wissenschaftliche Gemeinschaft ist da keine Ausnahme. Dutzende von Nevitts Förderanträgen wurden mit der Begründung abgelehnt, dass Vögel nicht riechen können. Ein Programmbeauftragter rief einmal an und sagte, ihr Antrag sei der schlechteste, den er je gesehen habe. „Ihre Idee, dass Vögel riechen können, ist lächerlich“, sagte er. „Das wird niemals finanziert werden, also hören Sie auf, Ihre Zeit zu verschwenden.“ Sie ignorierte ihn, und ihre Beharrlichkeit und erfinderischen Methoden haben andere inspiriert, die ihre Faszination teilen.
„Gaby war sehr einflussreich“, sagt Julie Hagelin, eine Wildtierbiologin beim Alaska Department of Fish and Game, die mehrere Studien über die Rolle des Geruchs im Vogelverhalten durchgeführt hat. „Ihre Arbeit hat mich vorangebracht und mir geholfen, verschiedene Ideen zu entwickeln.“ Nevitt, Hagelin und andere Wegbereiter der Vogelgeruchswahrnehmung haben Kritik, Misserfolge und sogar Körperverletzungen in ihrem Bestreben, einen der verbreitetsten Mythen der Biologie zu widerlegen, hinter sich gelassen. „In der Wissenschaft“, sagt Nevitt, „entdecken wir manchmal das Offensichtliche neu.“
Nevitt könnte ausgerechnet John James Audubon die Schuld für die Ungläubigkeit geben, die sie ertragen hat. In den 1820er Jahren machte sich der berühmte Naturforscher auf, um zu beweisen, dass Truthahngeier ihr überlegenes Sehvermögen und nicht ihre Nasenlöcher nutzen, um Aas zu finden. Er stopfte ein Hirschleder mit Gras aus und fügte Augen aus Ton hinzu, nähte den Betrüger zu und stellte ihn mit den Beinen in die Luft auf eine Wiese. Er beobachtete, wie sich ein Geier auf das Tier stürzte. Der getäuschte Vogel riss die Augen aus und riss die Nähte auseinander und flog davon, nachdem er kein Fleisch gefunden hatte. Später platzierte Audubon ein totes Schwein, dessen Kadaver in der Julihitze nach Verwesung stank, in einer Schlucht und bedeckte es mit Gebüsch. Diesmal kreisten die Geier, kamen aber nicht herunter. Die Ergebnisse waren „völlig schlüssig“, schrieb er. Geier suchen nicht nach Geruch.
Audubons Ego hätte einen Schlag erlitten, wenn er noch erlebt hätte, wie Kenneth Stager seine Erkenntnisse auf den Prüfstand stellte. Im Jahr 1960 zeigte Stager, ein Ornithologe am Los Angeles County Natural History Museum, dass Truthahngeier frischere Kadaver bevorzugen – typischerweise nicht älter als vier Tage – und nicht verweste, wie Audubon sie versteckt hatte. Stager identifizierte auch den spezifischen Geruch, der die Geier zum Aas lockt, mit Hilfe von Erdgasingenieuren, die ihm erzählten, dass sie den Vögeln zu gerissenen Pipelines folgen. Wie sich herausstellte, geben verwesende Kadaver Ethylmercaptan ab, dieselbe schwefelhaltige Verbindung, die dem Erdgas zugesetzt wird, damit Menschen ein Leck erschnüffeln können (und die dem Urin von Spargelessern diesen unverwechselbaren Geruch nach faulen Eiern verleiht). Stager hatte Audubons Theorie erschüttert. Kaum jemand bemerkte es.
Wenn Stager ein früher Verfechter des Vogelgeruchsinns war, so wurde seine Zeitgenossin Bernice Wenzel schnell zu einer Pionierin. Als Professorin für Physiologie an der UCLA teilte Wenzel den Hang zur Wanderlust mit den Tauben, die sie studierte. Sie folgte 1965 einer Einladung nach Japan, um auf der Konferenz „International Symposium on Olfaction and Taste“ einen Vortrag darüber zu halten, wie Tauben Gerüche wahrnehmen können. Jedes Mal, wenn sie die Vögel duftender Luft aussetzte, stieg ihre Herzfrequenz an. Indem sie Elektroden direkt an den Riechkolben der Vögel anbrachte, sah sie, dass das Signal immer dann anstieg, wenn sie einen Hauch von duftender Luft abbekamen. „Ich dachte: ‚Um Himmels willen, das ist irgendwie interessant. Ich denke, ich werde nach Tokio gehen und einen Vortrag darüber halten“, sagt Wenzel. „Danach wurde, wie es bei verrückten Wissenschaftlern üblich ist, der Geruchssinn von Vögeln zu meinem Hauptinteresse, und alles andere wurde beiseite geschoben.“ Jetzt, mit 92 Jahren, verrät Wenzels schwankende Stimme und ihr weißer Haarschopf ihren Enthusiasmus: Sie durchforstet Fachzeitschriften nach den neuesten Arbeiten zum Thema Riechen und fährt selbst zu den wissenschaftlichen Konferenzen, die sie besucht.
In den folgenden 25 Jahren startete Wenzel Riechstudien im In- und Ausland. Sie wiederholte die Elektrodentests an einem Raben, einem Truthahngeier, Stockenten, Kanarienvögeln, Blauflügelwachteln und Schwarzflügel-Sturmtauchern. „Jeder Vogel, den wir getestet haben, zeigte irgendeine Art von Geruchsfunktion“, sagt sie. Ihre Feldforschung in Neuseeland ergab, dass Kiwis, der einzige Vogel mit einem Nasenloch an der Schnabelspitze und nicht am Ansatz, ihre Regenwurm-Beute erschnüffeln. Die National Science Foundation lehnte ihre Anfrage ab, eine antarktische Station zu besuchen, da Wissenschaftler sich ein Zimmer teilen mussten und man sie nicht mit einem Mann zusammenschlafen ließ. Vor der südkalifornischen Küste setzte sie Gerüche verschiedener Substanzen frei, von Fischölen bis hin zu Speckfett, und fand heraus, dass zwei Seevögel, Eissturmvögel und Rußtaucher, von den Gerüchen besonders angezogen wurden. „Was besonders auffällig war, war, dass die Eissturmvögel an einem nebligen Morgen aus dem Nebel auftauchten und herumflogen, als wollten sie sagen: ‚Hier muss irgendwo ein Fisch sein'“, erinnert sich Wenzel. „
Wenzel ging 1989 in den Ruhestand, doch bevor sie das tat, inspirierte ihre Überzeugung eine andere junge Forscherin dazu, das schlüpfrige Thema des Vogelgeruchs weiter zu verfolgen. Wenzel sprach in diesem Jahr auf einer Konferenz in Norwegen, und Nevitt war im Publikum. „Bernice war einfach so heftig und leidenschaftlich und nachdrücklich davon überzeugt, dass Vögel riechen können“, sagt Nevitt, die zu dieser Zeit ihre Dissertation über das Riechvermögen von Lachsen schrieb. „Das hat mich wirklich beeindruckt.“
Bereits 1992 war Nevitt wieder auf See und überstand einen schweren Sturm in der Nähe der antarktischen Halbinsel. Winde in Orkanstärke bliesen. Regen- und Graupelschauer prasselten auf das Schiff ein. Die Wellen waren bis zu 40 Fuß hoch. Unter Deck hatte Nevitt ihren Stuhl mit einem Gummiseil an ihrem Schreibtisch befestigt, damit er nicht umkippte, während sie am Computer tippte. Plötzlich neigte sich das Schiff und das Seil riss. Nevitt flog quer durch den Raum, prallte gegen einen metallenen Werkzeugschrank und wurde bewusstlos geschlagen. Sie erwachte mit unerträglichen Schmerzen durch eine gerissene Niere. Sie überlebte den Rest der Reise, lag in ihrer Koje, konnte sich ohne Hilfe nicht bewegen und hörte eine Mary Chapin Carpenter-Kassette, um bei Bewusstsein zu bleiben.
So grausam die Verletzung auch war, sie führte zu einer glücklichen Begegnung. Als das Schiff schließlich eine Woche später andockte, blieb Nevitt an Bord, während eine andere wissenschaftliche Crew ihre Ausrüstung verlud und sich auf eine neue Reise vorbereitete. Tim Bates, ein Atmosphärenchemiker der NOAA, steckte seinen Kopf in ihre Kabine. Er untersuchte Dimethylsulfid oder DMS, ein Gas, das von Phytoplankton, mikroskopisch kleinen Pflanzen, die an der Meeresoberfläche leben, abgegeben wird. Bates interessierte sich für das Gas, weil es zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen könnte; es trägt zur Bildung von Wolken bei, die Wärme reflektieren. Während sie sich unterhielten, begann er seine Geräte zu kalibrieren. Nevitt, die selbst einen ausgeprägten Geruchssinn hat, nahm sofort ein Aroma wahr, das an Austern auf der halben Schale erinnert. Sie spürte ein Kribbeln der Aufregung. Sie wusste, dass das Gas freigesetzt wird, wenn Krill – eine wichtige Nahrungsquelle für Seevögel – das Phytoplankton verschlingt. „Ich hatte über DMS gelesen“, sagt sie. „Aber es kam mir nie in den Sinn, dass es auch einen Geruch haben könnte.“
Es passte alles zusammen. Die Vögel nehmen die DMS-Spur auf und folgen ihr zu Krillschwärmen. Als Bates ihr eine Karte der DMS-Fahnen zeigte, sah Nevitt, dass sie in Gebieten mit geografischen Formationen nahe der Meeresoberfläche stärker konzentriert waren. „Ich konnte Spitzen und Täler von DMS über Schelfbrüchen, Seamounts und anderen Unterwassermerkmalen sehen, und mir wurde klar, dass die Meeresoberfläche für die Vögel nicht strukturlos ist“, sagt sie. „Sie haben ihre eigene Karte, eine Geruchslandschaft, in der Luft über dem Wasser.“ Es war, sagt Nevitt, die Art von „Aha“-Moment, für die Wissenschaftler leben.
Sie musste es allerdings noch beweisen. Vier Monate später war Nevitt wieder in antarktischen Gewässern, um ihre Theorie zu testen. Ihr Schiff, die RRS James Clark Ross, rettete die Besatzung eines anderen Schiffes, das Feuer gefangen hatte, und eskortierte das beschädigte Schiff in den Hafen. Das sorgte für eine langsame Fahrt, aber Nevitt nutzte die Gelegenheit. Sie rekrutierte die zusätzlichen Passagiere, um bei einem Experiment zu helfen, das bei voller Fahrt unmöglich gewesen wäre. Sie schoss Aerosole mit DMS und Kontrollsubstanzen in die Luft, und die Freiwilligen zählten die Seevögel, die zum Schiff zurückkehrten. Es funktionierte – sie flogen geradewegs auf die DMS-Fahnen zu. Sie hatte bewiesen, dass das Gas röhrennasige Seevögel zu ihrem Abendessen auf dem offenen Meer anlockt.
Es ist nicht allzu überraschend, dass Audubons irrige Behauptung so lange Bestand hatte. Vögel tragen ein auffälliges Gefieder, singen melodische Lieder, vollführen dramatische Paarungsrituale. Sehen und Hören sind offensichtlich wichtig. Aber Geruch? Vögel haben keine Nasen und erschnüffeln nicht alles, wie es Hunde tun. Ihnen fehlt das Vomeronasalorgan, mit dem die meisten Säugetiere, Amphibien und Reptilien Geruchspartikel wahrnehmen. Und das Riechorgan, das sie besitzen, kann schwer zu finden sein: Viele Arten haben mikroskopisch kleine Riechkolben, eine Struktur im Vorderhirn, die Geruchssignale aus der Nasenhöhle empfängt.
Kein Wunder also, dass 2008, als Danielle Whittaker, Postdoktorandin an der Indiana University, zum ersten Mal vorschlug, den Geruchssinn von Dunklen Eichelhähern zu untersuchen, ein Professor, dem sie sich anvertraute, Jim Goodson, entsetzt war. „Ich dachte, es sei eine monumentale Zeitverschwendung“, sagt Goodson, ein Neurobiologe, der Vogelgehirne studiert. „Wirbeltiere, die den Geruchssinn wirklich betonen, haben sehr prominente Riechkolben an der Vorderseite ihres Gehirns, die manchmal an langen Stielen herunterhängen, wie bei vielen Fischen. Aber bei einem Wacholderhirn kann man nicht einmal einen Höcker sehen.“
„Das zeigt nur“, sagt er, „dass der Schein trügen kann.“
In der Tat hat jeder getestete Vogel den Schnuppertest bestanden. Alle 108 Arten, die in einer bahnbrechenden Studie von 1968 untersucht wurden, besaßen einen Riechkolben; das Gewebe nahm nur 3 Prozent der Gehirne von Singvögeln und sogar 37 Prozent der Gehirne von Seevögeln ein. Neuere molekulare Studien bestätigen die Ergebnisse. Im Jahr 2008 untersuchten Forscher neun Arten, die sieben Hauptzweige des vogelkundlichen Stammbaums repräsentieren. Sie fanden heraus, dass die Größe des Bulbus mit der Anzahl der Gene korreliert, die für Geruchsrezeptoren kodieren. Mit anderen Worten, eine größere Struktur entspricht mehr Genen. Zwei nachtaktive Vögel, Kakapos und Kiwis, führten die Liste mit mehr als 600 geruchsbezogenen Genen an, während Kanarienvögel und Blaumeisen etwa ein Drittel so viele hatten. (Der Mensch hat etwa 400.)
Biologen gehen im Allgemeinen davon aus, dass Tiere mit größeren Riechkolben und mehr Rezeptorgenen einen stärkeren Geruchssinn haben. Die bemerkenswerte Variation, die Vögel zeigen, könnte auf Umweltanpassungen zurückzuführen sein. Der ausgeprägte Geruchssinn der nachtaktiven Kiwis könnte ihnen helfen, nachts Nahrung zu finden. Und dann gibt es da noch die relativ großschnäbligen Nevitt’schen Röhrennasen-Seevögel. Ihre Geruchsanatomie umfasst eine längliche Röhre am Oberschnabel, die perfekt an die Aufnahme von Gerüchen in einem kalten, windigen Klima angepasst ist, das Geruchsspuren zerhackt. Eine Spezies, die Wanderalbatrosse, sind gefiederte Bluthunde, die ihrer Nase bis zu 12 Meilen von ihrem Startpunkt zum Futter folgen können, indem sie im Zickzack gegen den Wind laufen, um der lückenhaften Geruchsfahne zu folgen.
Doch eine kleine Geruchsmaschinerie verurteilt einen Vogel nicht unbedingt zu einem schlechten Geruchssinn. Blaumeisen weigern sich, ihre Nistkästen zu betreten, wenn sie einen Hauch des chemischen Hinweises von Wieseln wahrnehmen. Bei Blauracken wirkt ein anderer Geruch wie ein Alarm. Verängstigte Küken erbrechen eine übel riechende orangefarbene Flüssigkeit und werden so zu einem weniger attraktiven Snack für einen potenziellen Räuber; ihre Eltern nehmen den Geruch auf, wenn sie zurückkehren und reagieren vorsichtig, indem sie sich nicht im Nest niederlassen, wo sie ein leichteres Ziel sein könnten, wenn der Räuber noch in der Nähe lauert. Ein anderer Singvogel, der Star, kann Düfte in aromatischen Kräutern erkennen und unterscheiden, wie z. B. den Chrysanthemen-ähnlichen Geruch des Tausendgüldenkrauts. Die Männchen weben diese Pflanzen in ihre Nester, um die Weibchen während der Brutzeit anzulocken, ähnlich wie ein Mann, der Kölnisch Wasser aufträgt.
Der Geruchssinn ist natürlich nur einer von sechs Sinnen der Vögel (zusätzlich zu den üblichen fünf haben einige Arten einen eingebauten magnetischen Kompass). Nevitt hat herausgefunden, dass selbst unter den Röhrennasen der Grad, in dem sie sich auf den Geruch verlassen, variiert. Größere, aggressivere Albatrosse und Riesensturmvögel folgen dem DMS zur Nahrung, aber sie nutzen auch visuelle Hinweise, wie andere Vögel, die Krill fressen. Höhlenbrütende Vögel, wie die kleineren Weißkinn- und Blausturmvögel, neigen dazu, sich mehr auf die chemische Spur einzustellen. Das liegt wahrscheinlich daran, dass sie in der Dunkelheit aufgewachsen sind und Gerüche ihre frühen sensorischen Erfahrungen dominieren. Höhlenbrütende Arten nutzen ihre Nasenlöcher auch für andere Zwecke. Tauchersturmvögel unterscheiden ihre Höhle von Hunderten ähnlich aussehender Höhlen durch ihren Geruch, und antarktische Prionen wählen ihre Partner durch ihren einzigartigen Geruch aus.
Für sehr visuelle und auditive Vögel, wie z.B. Schopfalken, ist der Geruchssinn nur ein Teil der Mischung. Aber für Junkos könnte er eine viel größere Rolle spielen. Whittaker entdeckte, dass der Geruch von Junco-Präenöl, das aus einer Drüse am Schwanzansatz abgesondert wird, von Individuum zu Individuum variiert und dass die Vögel zwischen diesen unterschiedlichen Gerüchen unterscheiden können. Diejenigen, deren Geruch am stärksten „männlich“ oder „weiblich“ ist, haben die meisten Küken, die bis zum Flüggewerden überleben. Tatsächlich stellte sich heraus, dass der Geruch weitaus wichtiger für die Attraktivität von Männchen ist als andere Faktoren, wie z. B. ein weißerer Schwanz, bei denen es keine Korrelation gab. „Geruch ist wahrscheinlich ein zuverlässigerer Indikator für den Fortpflanzungserfolg als visuelle Hinweise“, sagt sie.
Das könnte auch für Neuseelands Kakapos gelten. Hagelin führte einige der ersten Forschungen durch, die zeigten, dass die hühnergroßen, vom Aussterben bedrohten Papageien riechen können (der süße, starke Geruch, von dem manche sagen, er rieche nach Lavendel und Honig, den beide Geschlechter produzieren, gab ihr den Hinweis, dass dieser Sinn wichtig sein könnte). Jetzt hat eine Schweizer Wissenschaftlerin, die frischgebackene Doktorin Anna Gsell, dort weitergemacht, wo Hagelin aufgehört hat. Gsell identifiziert die Verbindungen und hofft, eine synthetische Version des Geruchs der besten Brüter herstellen zu können. Weniger erfolgreiche Männchen, die mit dem Zeug besprüht werden, könnten eine bessere Chance haben, ansonsten uninteressierte Weibchen zu umwerben und so den Genpool zu vergrößern. Bei 124 verbliebenen Vögeln brauchen sie jede Hilfe, die sie bekommen können.
Im letzten Jahr versuchte ein Handelsvertreter, Nevitt ein Lehrbuch anzudrehen, das die abgedroschene Behauptung enthielt, dass Vögel nicht riechen können. Sie warf ihn aus ihrem Büro. Nevitt und ihre Mitstreiter haben noch nicht jeden überzeugt, aber es spricht sich herum.
Außerdem ist Nevitt zu beschäftigt, um es mit jedem Pessimisten aufzunehmen. Neben der Fortsetzung ihrer langjährigen Studien jongliert sie mit mehreren neuen Untersuchungen. Säugetiere, auch Menschen, bevorzugen typischerweise potenzielle Partner, deren Immunsystem sich von ihrem eigenen unterscheidet. Sie nehmen den Geruch auf, der von den Genen für die Immunfunktion erzeugt wird, die als Haupthistokompatibilitätskomplex bekannt sind. Nevitt und Scott Edwards, ein Evolutionsbiologe in Harvard, haben eine große, mehrjährige Studie gestartet, um herauszufinden, ob das auch für Leach-Sturmschwalben gilt. Nevitt watet auch in der Klimaforschung und untersucht, wie sich der Verlust von Seevögeln aufgrund der globalen Erwärmung auf die Krill- und Phytoplanktonproduktion und die allgemeine Gesundheit des Ozeans auswirken könnte. Und kürzlich kam die CIA zu Besuch. Sie hat sich mit der Behörde zusammengetan, um zu untersuchen, ob Vögel flüchtige Stoffe riechen können, die mit Plastiksprengstoff in Verbindung stehen. „Es ist eine verrückte Welt“, sagt sie. Aber es ist klar, dass Nevitt ihre Zeit nicht verschwendet hat.
Diese Geschichte erschien ursprünglich in der Januar-Februar-Ausgabe 2014 unter dem Titel „Der Schnüffeltest“