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Das Team nutzt die menschengeführte Migration, aber auch das umfassende Monitoring der Wildvögel mittels GPS-Besenderung, zur erfolgreichen Grundlagenforschung im Rahmen von internationalen Kooperationen. Schwerpunkte sind unter anderem Vogelflug, Vogelmigration, Ökologie, Verhalten und Geschichte der Waldrappe. Für seine Forschung zu Handicaps der Tierbesenderung wurde das Waldrappteam 2022 mit dem Tierschutzpreis der Forster-Steinberg Stiftung ausgezeichnet. Inzwischen verfügt das Unternehmen sogar über einen eigenen Windkanal, um mit trainierten Tieren spezielle Fragstellungen unter standardisierten experimentellen Bedingungen zu untersuchen.

Bird Flight and Migration

Characterization of bird formations using fuzzy modelling

Perinot E., Fritz J., Fusani L., Voelkl B., & Nobile M. S. (2023). Journal of the Royal Society Interface, 20(199), 20220798.

In dieser Studie wurde die Formationsbildung von Waldrappen mit Hilfe der Fuzzylogik untersucht. Hierzu wurden hochpräzise Positionsdaten von 29 frei fliegenden Waldrappen mit Hilfe von Global GNS-Loggern gesammelt, um zu untersuchen, ob die räumlichen Beziehungen innerhalb einer Formation dadurch erklärt werden können, dass die Vögel energetisch vorteilhafte Positionen einnehmen, wobei die Fuzzylogik die Modellierung der Luftwirbelbildung ermöglichte. Die Ergebnisse liefern Einblick in die komplexe Dynamik des Formationsflugs und geben klare Hinweise darauf, dass das Verhalten der Vögel in der Formation durch Energieeffizienz geprägt ist.

Upwash exploitation and downwash avoidance by flap phasing in ibis formation flight.

Portugal SJ, Hubel TY, Fritz J, Heese S, Trobe D, Voelkl B, Hailes S, Wilson AM & Usherwood JR (2014). Nature, 505, 399 – 402.

Diese Studie untersuchte die Mechanismen des Formationsflugs, mit besonderem Augenmerk auf den Formationsflug. Es konnte gezeigt werden, dass die Jungvögel während der menschengeführten Migration so positionieren, dass sie den vom vorausfliegenden Vogel generierten Aufwind optimal nutzen können. Dazu synchronisieren sie auch den Flügelschlagzyklus mit dem vorausfliegenden Vogel.

Matching times of leading and following suggest cooperation through direct reciprocity during V - formation flight in ibis

Voelkl B, Portugal SJ, Unsöld M, UsherwoodJR, Wilson AM & Fritz J (2015).  Proceedings of theNational Academy of Sciences 112 (7) 2115–2120.

In dieser Studie wurden junge Waldrappe während desFormationsflugsim Rahmen einermenschengeführten Migrationuntersucht. DieStudie zeigt, dass die Vögel kooperieren, indem sie sichin derFührungs-und Nachfolgepositionabwechseln.Der Formationsflug ist somit eines der wenigenBeispiele für eine echte Kooperation im Tierreich

Relation between travel strategy and social organization of migrating birds with special consideration of formation flight in the northern bald ibis.

Voekl B & Fritz J (2017). Phil. Trans. R. Soc. B 372:20160235.

In dieser Studie wurde der Formationsflug bei Waldrappen während einer menschengeführten Migration analysiert. Die Daten belegen eine Korrelation zwischen Führungs-und in Folgepositionen auf dyadischer Ebene. Dieses Muster deutet darauf hin, dass beim Formationsflug eine echte Kooperation auf der Basis einer direkten Reziprozität stattfindet.

Empirical evidence for energy efficiency using intermittent gliding flight in Northern Bald Ibises. Frontiers in Biology.

Mizrahy-Rewald O, Perinot E, Fritz J, Vyssotski AL, Fusani L, Voelkl B & Ruf T (2022). Frontiers in Biology.

Um Energie zu sparen, wechseln manche Vogelarte stetig zwischen aktivem Flügelschlag und Gleitflug (intermitted flight). Der effektive Nutzen dieser Flugtechnik wurde bislang nicht empirisch belegt. Während einer menschengeführten Migration konnten mittels Datenloggern die Herzfrequenz als Maß für den Energieverbrauch messen. Beim Wechsel vom Flügelschlag zu Gleitflug sank die Herzfrequenz der Vögel bereits nach einer Sekunde. Bei einem Gleitanteil von etwa 20 % konnten wie ein Maximum von 11 % Energieeinsparung messen.

Soaring and intermittent flap-gliding during migratory flights of Northern Bald Ibis

Wehner H, Fritz J, & Voelkl B. (2022) Journal of Ornithology, 671–681.

Diese Studie untersuchte die Auswirkungen verschiedener Flugmuster auf den Energieverbrauch während einer menschengeführten Migration mit Waldrappen. Beim sogenannten intermittierenden Flug, bei dem aktiver Flügelschlag mit kurzen Gleitphasen alterniert, könne die Vögel die energieaufwändige Flügelschlagfrequenz um 13–20 % senken. Eine weitere Energiesparstrategie war das Thermiksegeln, bei dem die Vögel in thermischen Aufwinden kreisen. Insgesamt verbrachten die Vögel 19 und 22 % der Zeit im Segelflug.

Bird Migration Physiology

Energy Expenditure and Metabolic Changes of Free-Flying Migrating Northern bald ibis.

Bairlein F, Fritz J, Scope A, Schwendenwein I, Stanclova G, van Dijk G, Meijer HAJ, Verhulst S & Dittami J (2015). PLoS ONE 10 (9) e0134433.

Wir untersuchten den Stoffwechsel und Energieverbrauch junger Waldrappe während menschengeführter Migrationsflüge. Der Energieverbrauch wurde mittels doppelt markiertem Wasser geschätzt, während die physiologischen Eigenschaften durch die Blutchemie bewertet wurden. Der Energieverbrauch nahm mit der Flugdauer ab, und die Vögel schienen den aeroben und anaeroben Stoffwechsel auszugleichen, indem sie Fett, Kohlenhydrate und Proteine als Brennstoff verwendeten. Dies machte das Fliegen effizient und physiologisch tolerabel.

The effect of flights on hematologic parameters in Northern Bald Ibises (Geronticus eremita).

Stanclova G, Schwendenwein I, Merkel O, Kenner L, Dittami J, Fritz J & Scope A (2017). Journal of Zoo and Wildlife Medicine 48(4): 1154–1164.

Diese Studie untersucht die Wirkung des Fluges bei juvenilen Waldrappen auf verschiedene hämatologische Variablen. Die hämatologischen Veränderungen nach dem Flug bei Waldrappen stimmten weitgehend mit denen überein, die von anderen Voglarten bekannt sind.

Wind Tunnel Technology

A low-cost wind tunnel for bird flight experiments.

Grogger H, Gossar M, Makovec M, Fritz J, Voelkl B, Neugebauer K, Amann F. (2022). Journal of Ornithology, 163, 599–610.

Diese Studie beschreibt das Design und die Technologie eines Low-Budget-Windkanals sowie numerische Simulationen der Strömung und Messungen der Geschwindigkeitsverteilung in der Teststrecke. Vier Waldrappen wurden von Hand aufgezogen und für das Fliegen im Windkanal trainiert.

NBI Genetics

Optimizing the genetic management of reintroduction projects: genetic population structure of the captive Northern bald ibis population.

Wirtz, S., Böhm, C., Fritz, J., Kotrschal, K., Veith, M. & Hochkirch A (2018). Conservation Genetics 19/ 4: 853–864.

Diese Studie untersuchte die genetische Diversität in den europäischen Waldrappenpopulationen und der historischen östlichen Population. Die Ergebnisse zeigen, dass die Populationen genetisch nicht verschieden sind und dass die Trennung der Populationen erst vor relativ kurzer Zeit erfolgte. Die europäische Zoopopulation konnte in mehrere genetische Linien unterteilt werden, von denen die meisten in den beiden europäischen Auswilderungspopulationen vertreten sind.

Isolation of microsatellite loci by next-generation sequencing of the critically endangered Northern bald ibis, Geronticus eremita.

Wirtz S, Böhm C, Fritz J, Hankelnd T & Hochkirch A (2016). Journal of Heredity, 107 (4) 363–366.

Mikrosatelliten sind einer der am besten geeigneten genetischen Marker, um genetische Prozesse über wenige Generationen bis hin zu direkten Elternschaftsanalysen zu verfolgen. In dieser Studie wurden 15 solche Marker spezifisch für Waldrappe identifiziert und getestet. Dieses neue genetische Werkzeug kann zur Überwachung genetischer Parameter und als Hilfe für den Wiederansiedlungsprozess dienen.

NBI Conservation and Translocation

Back into the wild: establishing a migratory Northern bald ibis Geronticus eremita population in Europe.

Fritz, J., Kramer, R., Hoffmann, W., Trobe, D. & Unsöld, M. (2017). Int. Zoo Yb. 51: 107–123.

Durch die Unterstützung von Wiederansiedlungsprogrammen tragen zoologische Einrichtungen zu Artenschutzprojekten und Forschungsprogramme bei. Ein Beispiel für die vielschichtigen und vielfältigen Beiträge, die zoologische Einrichtungen im Allgemeinen und der Tiergarten Schönbrunn in Wien im Besonderen leisten können, ist die Wiederansiedlung des Waldrapps in Mitteleuropa.

NBI Biology , Ecology and History

Tracing the fate of the Northern Bald Ibis over five millennia: An interdisciplinary approach to the extinction and recovery of an iconic bird species.

Fritz J & Janák J (2022). Animals

In dieser Studie wird die Geschichte des Waldrapps im über die letzten Jahrtausende nachgezeichnet.Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Gegenwart und dem alten Ägypten, wo der Vogel einekulturelle und religiöse Bedeutung hatte, die sich wahrscheinlich aus seiner natürlichen Affinität zukultivierten Gebieten entwickelte. Die Studie untersucht außerdem die möglichen Gründe für drei
Aussterbeereignisse bei Waldrappen in der Vergangenheit und deren Zusammenhang mitmenschlichen Einflüssen und klimatischen Veränderungen.

On the road to self - sustainability: reintroduced migratory European northern bald ibises Geronticus eremita still need management interventions for population viability.

Drenske S, Radchuk V, Scherer C, Esterer C, Kowarik I, Fritz J & Kramer-Schadt S (2023). ORYX.

In dieser demographischen Studie werden die Daten unserer Waldrapp-Populationüber einen Zeitraum von 12 Jahren analysiert.Die Ergebnisse zeigen, dassindieserPopulation die Überlebensraten vergleichsweise gut und die Reproduktionsratenherausragend sind.Die Population istaufeinem guten Wegzur Selbsterhaltung. Dieserfordert jedochweitere Auswilderungen undein aktives Management mitbesonderem Augenmerk auf die Verbesserung der Überlebensrate von Altvögeln, z.B.durch Maßnahmen gegen illegale Jagd und Stromschläge

Quantification of Foraging Areas for the Northern Bald Ibis (Geronticus eremita) in the Northern Alpine Foothills: A random forest model fitted with data fusion of optical and actively sensed earth observation data.

Wehner H, Huchler K, Fritz J, et al.(2022). Remote Sensing, 14, 1-13..

Anhand der GPS-Positionen von nahrungssuchenden Waldrappen während derBrutsaison 2021 identifizierten die Autoren geeignete Nahrungshabitate. Diesecharakterisierten siemittels sieben satellitengestützter Parameter,um einenEignungsindex zu definieren. Daraufhin wurdendie Verfügbarkeit vonNahrungsgebiete im gesamten nördlichen Alpenvorland modelliert. Diese Studie istvon besonderer Bedeutungfür das Artenschutzprojekt, damittels der Modellierunggeeigneten Gebieten für weitere Management-und WiederansiedlungsmaßnahmeninderZukunftidentifiziert werdenermöglicht.

The cultivable autochthonous microbiota of the critically endangered Northern bald ibis (Geronticus eremita).

Spergser, J, Loncaric, I, Tichy, A, Fritz, J & Scope A (2018). PLoS ONE 13(4).

In dieser Studie wurde eine erste Beschreibung der kultivierbaren Mikrobiota in unserer Waldrapp-Population zu vorgenommen. Insgesamt wurden 94 Mikrobenarten kultiviert, darunter 14 potenziell neue Bakterientaxa. Während die Prävalenz traditioneller pathogener Mikrobenarten äußerst gering war, waren Opportunisten, wie Clostridium perfringens Toxotyp A, häufig in den Proben vorhanden.

Handicaps of Biologging

The impact of shape and attachment position of biologging devices in Northern Bald Ibises

Mizrahy-Rewald O, Winkler N, Voelkl B, Grogger H, Ruf T & Fritz J (2023). Animal Biotelemetry.

In dieser Studie wurde der Einfluss unterschiedlicher Gehäuseformen von GPS-Geräten auf die Aerodynamik von Waldrappen während des Fluges untersucht. Die Studie wurde in einem eigens dafür konstruierten Windkanal mit handaufgezogenen Tieren durchgeführt. Wir konnten zeigen, dass sowohl die Gehäuseform als auch die Position des Gehäuses am Tier einen signifikanten Einfluss auf den Energieverbrauch der Tiere haben.

Biologging is suspect to cause corneal opacity in two populations of wild living Northern Bald Ibises

Fritz J, Eberhard B, Esterer C, Goenner B, Trobe D, Unsöld M, Voelkl B, Wehner H & Scope A (2020). Avian Research 11:38, 1-9.

In diesem Artikel präsentieren wir Beweise dafür, dass die Ausstattung von Waldrappen mit solarbetriebenen GPS-Geräten am vorderen Rücken mit einseitiger Augentrübungen bis hin zur Erblindung korreliert. Nach Entfernung des Geräts oder Neupositionierung am hinteren Rücken beobachteten wir ein vollständiges Verschwinden dieser Symptome in der Population. Die Augentrübungen dürfte mit der Schlafposition der Vögel in Zusammenhang stehen, mit dem Kopf auf dem Rücken und einem Auge nahe dem am oberen Rücken befestigten GPS-Gerät. Um im Interesse des Tierschutzes die kausalen Zusammenhänge zu verstehen, ist dringend weitere Forschung nötig.

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