Bei ihrer Jagd nutzen die Bartenwale ein effizientes Filtersystem und eine raffinierte Fangtechnik. Energie sparen, so lautet dabei das oberste Prinzip.
Die großen Bartenwale wurden einst nicht nur gejagt, um Berge von Fett und Fleisch heimzubringen. Bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts hatten es die Walfänger auch auf die namengebenden Barten abgesehen, mit denen die Wale ihre Nahrung aus dem Wasser filtern. Diese dünnen, am Rand ausgefransten Hornplatten lieferten als sogenanntes Fischbein biegsame Gerüste für die Korsetts und Reifröcke der Damenwelt. Wie sie ihre ursprüngliche Aufgabe als Filterapparat erfüllen, interessierte damals kaum jemanden. Das hat sich glücklicherweise geändert. So hat vor kurzem Alexander J. Werth vom Hampden-Sydney College in Virginia verschiedenartige Barten in einem Strömungskanal getestet (“The Journal of Experimental Biology“, Bd. 216, S. 1152). Dabei fand er heraus, dass sich benachbarte Barten eng miteinander vernetzen, um effiziente Filter zu bilden. Wie viel dann in den beweglichen Maschen aus Keratinfasern hängenbleibt, variiert je nach Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit.
Die von Werth untersuchten Barten stammten zum einen von gestrandeten Buckelwalen, zum anderen von Grönlandwalen, die an der Küste von Alaska erlegt worden waren. Dort darf die indigene Bevölkerung einige dieser raren Bewohner des Nordpolarmeers fangen, denn zwischen Alaska und Sibirien tummeln sich schätzungsweise wieder acht- bis neuntausend Grönlandwale. Im Nordatlantik, wo die Walfänger ihnen einst besonders eifrig nachgestellt haben, sind es noch immer nur einige hundert Exemplare. Dass es Grönlandwale nie sonderlich eilig haben, machte sie zu einer leichten Beute, und einen satten Gewinn versprachen allein schon die bis zu vier Meter langen Barten.
Filterplatten aus Kreatin
Ein Bartenwal trägt auf jeder Seite seines Oberkiefers mehr als dreihundert dieser quer stehenden Platten aus Keratin. Sie müssen ständig nachwachsen, weil sie von der daran entlangscheuernden Zunge allmählich abgenutzt werden. Dabei zerfasert der innere Rand zu einem Fransensaum. Beim Grönlandwal, der sich von winzigen Ruderfußkrebschen ernährt, sind die Fransen doppelt so lang, aber nur halb so dick wie beim Buckelwal. Dieser hat es vor allem auf größere Krebstiere abgesehen und plündert mitunter auch Heringsschwärme. Bei solchen Beutetieren dürften die Barten des Buckelwals ihren Zweck durchaus erfüllen. Bei einem Test mit kaum millimetergroßen Plastikkügelchen – die typische Größe von Ruderfußkrebsen – filterten sie allerdings nur halb so viele heraus wie die Barten des Grönlandwals.
Ein effizientes Filtersystem
Vorbeiströmendes Wasser bringt den Fransensaum derart in Bewegung, dass sich mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit immer größere Lücken zeigen. Durchlässiger wird das Spalier der Barten trotzdem nicht. Da sich die biegsamen Fransen benachbarter Barten übereinanderlegen, wird das flexible Netz insgesamt sogar engmaschiger. Erst wenn die Fransensäume allzu sehr durcheinanderwirbeln, tun sich Löcher auf, die kleine Partikel leichter hindurchschlüpfen lassen. Im Strömungskanal arbeiteten die getesteten Barten am besten bei einer Fließgeschwindigkeit von einem dreiviertel Meter pro Sekunde. Das entspricht ziemlich genau der Geschwindigkeit von Grönlandwalen, die mit weit aufgesperrtem Maul durch Schwärme von Ruderfußkrebschen schwimmen.
Technische Randbedingungen
Ein so gemächliches Tempo ist nichts für den Typ von Bartenwalen, zu dem Buckel-, Finn- und Blauwal zählen. Auffallend stromlinienförmig, preschen diese sogenannten Furchenwale regelrecht in Schwärme von Beutetieren hinein, wobei sie ihr Maul nur kurzzeitig weit aufreißen. Allerdings scheint die Geschwindigkeit, mit der das hineingeströmte Wasser wieder abfließt, ganz ähnlich zu sein wie beim Grönlandwal. Die Filterwirkung der Barten hängt aber auch von dem Winkel ab, den die Barten zur Strömung einnehmen. Welchen Weg das Wasser durch das geräumige Maul nimmt, ist im Detail noch nicht geklärt. Vielleicht, so hofft Werth, wird es künftig gelingen, passende Sensoren an den Lippen eines Wals zu befestigen oder gar im Inneren des Mauls.
Unbemerkte Spione im Huckepack
Auf dem Rücken verschiedenartiger Wale wurden bereits diverse Gerätschaften mit Saugnäpfen angeheftet. In einem Motorboot pirschten sich die Forscher heran und versuchten dann mit einer langen Stange, ihr Instrumentarium zielgenau zu plazieren. Wissenschaftler um Jeremy Goldbogen von der University of California in San Diego bestückten kürzlich einige Blauwale mit einer Videokamera und Bewegungssensoren. Ein eingebauter Sender erlaubte es, den Tieren auch unter Wasser auf der Spur zu bleiben und die Apparatur wieder an Bord zu holen, wenn sich die Saugnäpfe von der Walhaut gelöst hatten.
Ein Gigant nimmt einen kräftigen Schluck
Bis zu dreißig Meter lang und mehr als hundert Tonnen schwer, ist der Blauwal nicht nur der größte Vertreter der Furchenwale- er ist auch das riesigste Tier, das die Evolution jemals hervorgebracht hat. Wenn ein Blauwal in einen dichten Schwarm von Krill genannten Krebstieren hineinschwimmt, verliert er seine stromlinienförmige Gestalt. Während er sein Maul aufreißt, entfalten sich die namengebenden Kehlfurchen und blähen die Kehle ballonartig auf. So kann der Wal Wassermengen umfangen, die beinahe seiner eigenen Körpermasse entsprechen. Wenn er seine Kiefer dann wieder zuklappt, kommen die Barten ins Spiel, die den wenige Zentimeter langen Krebstieren den Rückweg ins Meer versperren.
Akrobatisches Schwergewicht
Das Maul ordentlich voll zu nehmen zahlt sich offenbar aus, vorausgesetzt die Happen werden sorgfältig ausgewählt. So erklären die Forscher um Goldbogen, warum gerade die Furchenwale zu so gigantischer Größe heranwachsen können. Wie ihre Filmaufnahmen zeigen, sind die gewaltigen Meeressäuger erstaunlich wendig. Bisweilen rotieren sie 360 Grad um ihre eigene Achse (“Biology Letters“, doi: 10.1098/rsbl.2012.0986). Zeitweilig auf den Rücken liegend, können die Blauwale dann unvermittelt von unten nach einem Krillschwarm schnappen. Mitunter drehen sie ihre Pirouetten aber auch, während sie noch nach einem lohnenden Happen Ausschau halten. Ihre Umgebung aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten hilft ihnen vermutlich, Dichte und Ausdehnung eines Krillschwarms einzuschätzen.
Mit Tempo ab durch die Mitte
Die begehrten Krebstiere haben kaum Chancen, rechtzeitig die Flucht zu ergreifen. Denn ehe sich erwachsene Blauwale einen Happen Krill einverleiben, beschleunigen sie auf zwölf bis achtzehn Kilometer pro Stunde. Doch wie viel Stoffwechselenergie kostet es, den massigen Walkörper derart in Fahrt zu bringen? Die auf dem Rücken plazierten Messgeräte lieferten die notwendigen Daten für Modellrechnungen, mit denen sich der Arbeitsaufwand abschätzen lässt (“The Journal of Experimental Biology“, Bd. 214, S. 131). Im Verhältnis zum Ertrag scheinen die Unkosten erstaunlich gering, denn die beobachteten Blauwale ernteten mit jeder Füllung ihres Mauls bis zu einer halben Tonne Krill. Darin steckt viel mehr Energie, als die Wale in ihren kraftvollen Vorstoß investieren. Je nach Dichte des geplünderten Schwarms gewinnen sie pro Tauchgang drei- bis neunzigmal so viel Stoffwechselenergie, wie sie währenddessen verbrauchen. Wie die Blauwale besonders ergiebige Jagdgründe zielsicher aufspüren, ist allerdings noch ein Rätsel.
Wale sind Hochleistungssportler
Trotz ihrer so effizienten Jagdtechnik scheinen Blauwale die Grenzen des Wachstums erreicht zu haben. Zu dieser Einschätzung kamen Goldbogen und seine Kollegen, als sie Furchenwale unterschiedlicher Größenordnung verglichen. Nach ihren Berechnungen wird es für die Wale mit zunehmender Körpergröße immer aufwendiger, ihr Maul zu füllen: Bei der Attacke auf einen Krillschwarm sollten die meisten Vertreter der Furchenwale ihre Muskeln zwar noch ausreichend mit Sauerstoff versorgen können. Für die größten Blauwale ergaben die Computermodelle allerdings ein Sauerstoffdefizit. Wie ein Sportler, der seinem Körper kurzzeitig Höchstleistungen abverlangt, müssten die Wale auf Milchsäuregärung zurückgreifen, wenn sie sich einen großen Happen Krill einverleiben (PLoS ONE“, doi: 10.1371/journal.pone. 0044854). Bei dieser Notversorgung kann ein Zuckermolekül nur etwa sechs Prozent so viel Energie liefern wie bei der Verwertung mit Sauerstoff. Außerdem sammeln sich in den Muskeln rasch große Mengen Milchsäure an. Um sie anschließend mit viel Sauerstoff wieder abzubauen, müsste der Wal längere Pausen zwischen den einzelnen Tauchgängen einlegen.