Wie weit können Eulen den Kopf drehen?

Wie weit können Eulen den Kopf drehen? Eulen können ihren Kopf um bis zu etwa 270 Grad drehen, rund 135 Grad nach jeder Seite. Möglich machen das 14 Halswirbel statt unserer 7, ein einzelnes Gelenk zwischen Schädel und Wirbelsäule und besonders angeordnete Blutgefäße, damit die Drehung die Blutversorgung des Gehirns nicht unterbricht. Diese Beweglichkeit brauchen sie, weil ihre riesigen Augen fest sitzen und sich in den Höhlen nicht drehen lassen.

Eine Studie der Johns Hopkins University aus dem Jahr 2013 zeigte schließlich, wie die Blutversorgung eine so extreme Drehung übersteht. Es ist ein schönes Stück Anatomie, und es erklärt auch einen Großteil des Kopfwippens und Kopfneigens, das Sie sehen, wenn eine Eule Sie anschaut.

Kurz erklärt: die Kopfdrehung der Eulen im Überblick

Können Eulen ihren Kopf um 360 Grad drehen?

Nein. Eine Eule kann ihren Kopf nicht einmal ganz herumdrehen. Der tatsächliche Wert liegt bei bis zu etwa 270 Grad, und das ist immer noch bemerkenswert: Eine nach Norden blickende Eule kann über die linke Schulter nach Südosten oder über die rechte Schulter nach Südwesten schauen, ohne die Füße zu bewegen. Weil sie in beide Richtungen drehen kann, sieht sie mit einem schnellen Wechsel von einer Seite zur anderen praktisch alles hinter sich.

Dieser Wechsel kann so schnell gehen, dass er wie eine komplette Drehung aussieht. Daher stammt der Mythos von den 360 Grad.

Warum müssen Eulen überhaupt den Kopf drehen?

Die kurze Antwort lautet: wegen ihrer Augen.

Röhrenförmige Augen

Die meisten Tiere, auch wir, haben ungefähr kugelförmige Augäpfel, die sich in ihren Höhlen drehen. Eulenaugen sind anders. Sie sind lang gestreckt, eher wie kurze Röhren oder Zylinder, mit einer großen Hornhaut und Linse vorn und einer breiten Netzhaut hinten. Diese Form bringt ein großes, lichtstarkes Auge in einem Schädel mit begrenztem Platz unter und hilft Eulen, bei schwachem Licht zu sehen.

Von Knochen gehalten

Eulenaugen werden von Skleralringen in Position gehalten, Ringen aus kleinen Knochenplättchen in der Augenwand. Viele Vögel und Reptilien besitzen sie, doch bei Eulen sind sie besonders ausgeprägt und bilden eine röhrenförmige Stütze. Zusammen mit der Augenform bleiben die Augen dadurch fast unbeweglich. Eine Eule kann nur winzige Augenbewegungen machen.

Nach vorn gerichteter Blick

Die Augen der Eulen sind nach vorn gerichtet. Das ergibt ein großes binokulares Sehfeld, in dem beide Augen dieselbe Szene sehen. Das verbessert die räumliche Wahrnehmung, was nützlich ist, um den Zugriff auf eine Maus abzuschätzen. Der Preis ist ein engeres Gesamtsichtfeld als etwa bei einer Taube oder einer Ente, deren seitlich sitzende Augen fast den ganzen Horizont abdecken.

Fasst man diese Tatsachen zusammen, ist die Logik klar: Mit fest sitzenden, nach vorn gerichteten Augen bleibt nur ein Weg, woanders hinzuschauen, nämlich den ganzen Kopf zu bewegen.

Wie kann sich der Hals einer Eule so weit drehen?

Doppelt so viele Halswirbel

Eulen haben 14 Halswirbel. Menschen haben 7, ebenso fast alle Säugetiere, einschließlich der Giraffen, deren Halswirbel einfach sehr lang sind. Mehr Wirbel bedeuten mehr Gelenke, und die Drehung kann auf viele kleine Einzeldrehungen verteilt werden, statt durch wenige Gelenke erzwungen zu werden.

Vögel haben generell mehr Halswirbel als Säugetiere, und die Zahl schwankt stark zwischen den Gruppen, von etwa 10 bis zu mehr als 20 bei Schwänen. Eulen sind unter Vögeln also nicht ungewöhnlich, was die Zahl der Halswirbel angeht. Das Besondere ist, wie das gesamte System aus Knochen und Blutversorgung auf extreme Drehung abgestimmt ist.

Ein einziger Drehpunkt am Schädel

Säugetiere haben zwei abgerundete Höcker, die Hinterhauptshöcker (Condyli occipitales), mit denen der Schädel auf dem ersten Halswirbel aufliegt. Vögel haben nur einen. Ein einzelner Höcker wirkt eher wie ein Kugelgelenk und erlaubt eine freiere Drehung. Das teilen Eulen mit anderen Vögeln und mit Reptilien, und es trägt zur allgemeinen Kopfbeweglichkeit der Vögel bei.

Bewegliche Gelenke und Muskeln

Die Gelenke zwischen den Wirbeln, die Bänder und die Anordnung der Halsmuskeln erlauben einen großen Spielraum zum Drehen und Beugen. Eulen können ihren Kopf nicht nur drehen, sondern auch seitlich neigen und fast auf den Kopf stellen. Das sieht man oft bei jungen Eulen, die etwas Unbekanntes mustern.

Warum wird beim Drehen die Blutversorgung nicht abgeschnitten?

Das ist der wirklich spannende Teil, und er hat Forschende lange beschäftigt.

Beim Menschen kann eine plötzliche, kräftige Drehung des Halses die Arterien verletzen, die durch ihn verlaufen, besonders die Wirbelarterien, die durch kleine Öffnungen in den Halswirbeln ziehen. Schäden an der Innenwand dieser Arterien können zu Blutgerinnseln und Schlaganfällen führen. Eulen drehen ihren Hals viel weiter, jeden Tag, ohne Schaden zu nehmen.

2013 veröffentlichte ein Team der Johns Hopkins University unter Leitung des medizinischen Illustrators Fabian de Kok-Mercado und mit dem Neuroradiologen Philippe Gailloud eine Studie in der Fachzeitschrift Science. Die Forschenden untersuchten die Hälse von Eulen, die eines natürlichen Todes gestorben waren, darunter Schnee-Eulen, Streifenkäuze und Virginia-Uhus. Sie spritzten Kontrastmittel in die Blutgefäße und verfolgten diese mit bildgebenden Verfahren und sorgfältiger Präparation. Dabei beschrieben sie mehrere Anpassungen.

Weite Knochenkanäle

Bei Eulen verläuft die Wirbelarterie durch Öffnungen in den Wirbeln (die Foramina transversaria), die viel weiter sind als die Arterie selbst. Laut der Studie haben diese Öffnungen in den meisten Halswirbeln etwa den zehnfachen Durchmesser der Arterie. Der zusätzliche Raum, gepolstert von umgebendem Gewebe und Luftsäcken, lässt die Arterie bei einer Drehung gleiten und ausweichen, statt gedehnt oder eingeklemmt zu werden.

Zusätzlicher Spielraum

Die Forschenden fanden, dass die Wirbelarterie bei Eulen weiter oben am Hals in den Knochenkanal eintritt als bei vielen anderen Vögeln. Dadurch bleibt weiter unten ein längerer, lockerer Arterienabschnitt, der beim Drehen Spielraum gibt.

Blutreservoirs an der Schädelbasis

An der Schädelbasis stellten die Forschenden fest, dass sich große Arterien zu dehnbaren Speichern erweitern können. Wenn die Eule den Kopf dreht, kann der Blutfluss durch den Hals teilweise eingeschränkt sein. Diese Reservoirs speichern vermutlich Blut, das Gehirn und Augen während der Drehung versorgt, und füllen sich wieder, sobald der Hals gerade ist.

Querverbindungen zwischen Arterien

Kleine Verbindungsgefäße, sogenannte Anastomosen, verbinden die Halsschlagadern mit den Wirbelarterien. Wird ein Weg bei einer Drehung abgedrückt, kann das Blut über einen anderen umgeleitet werden. Menschen haben weit weniger solcher Umgehungswege. Das ist ein Grund, warum eine verletzte Halsarterie beim Menschen so ernst sein kann.

Die Lehre aus der Studie: Die Kopfdrehung der Eule hängt nicht nur von Knochen ab, sondern von einer Blutversorgung, die dafür gebaut ist, verdreht zu werden.

Was würde passieren, wenn ein Mensch es versuchte?

Der menschliche Hals ist für einen viel kleineren Bewegungsumfang gebaut. Ein typischer Erwachsener kann den Kopf etwa 70 bis 90 Grad nach jeder Seite drehen, und ein Großteil der Bewegung findet im Gelenk zwischen den ersten beiden Halswirbeln statt. Darüber hinaus begrenzen Knochen, Bänder und Blutgefäße die Bewegung.

Die Wirbelarterien verlaufen beim Menschen durch enge Knochenöffnungen in den Halswirbeln und biegen um das obere Ende der Wirbelsäule, bevor sie in den Schädel eintreten. Plötzliches, kräftiges Drehen oder Überdehnen, etwa bei einem Autounfall oder anderen Verletzungen, kann die Innenwand dieser Arterien einreißen. Eine solche Verletzung, Dissektion genannt, kann zu einem Blutgerinnsel und einem Schlaganfall führen. Das ist selten, aber genau die Art von Schaden, gegen die der Eulenhals gebaut zu sein scheint.

Dieser Gegensatz ist ein Grund, warum die Eulenstudie auch in der Medizin Beachtung fand. Sie führte zu keiner Behandlung, zeigte aber im Detail, wie ein Gefäßsystem so angelegt sein kann, dass es extreme Bewegungen verträgt. Das hilft Fachleuten zu verstehen, warum menschliche Gefäße verletzlich sind.

Ist die Kopfdrehung bei allen Eulenarten gleich?

Die meisten Quellen beschreiben Eulen als Gruppe als fähig, ihren Kopf um bis zu etwa 270 Grad zu drehen, und die zugrunde liegende Anatomie mit 14 Halswirbeln, starren Röhrenaugen und angepassten Arterien scheint bei Eulen weit verbreitet zu sein. Die Studie von 2013 untersuchte allerdings nur wenige Tiere einiger nordamerikanischer Arten. Die genauen Maximalwinkel wurden für die meisten der rund 250 Eulenarten weltweit nie sorgfältig gemessen.

Im Freiland fällt auf, dass kleine Eulen ihren Kopf oft besonders lebhaft bewegen. Steinkäuze auf Kopfweiden und Scheunendächern, Sperlingskäuze in Nadelwäldern der Alpen und Mittelgebirge und in Amerika die Kaninchenkäuze wippen, drehen und neigen den Kopf häufig, wenn sie einen Beobachter mustern. Große Eulen wie der Uhu bewegen sich langsamer und bedächtiger, haben aber denselben beweglichen Drehbereich.

Wie nutzen Eulen diese Beweglichkeit?

Rundumblick ohne Bewegung

Eine Eule, die reglos in einem Baum sitzt, ist für Beutetiere und Feinde schwerer zu entdecken als eine, die ihren Körper verlagert. Ein drehbarer Kopf erlaubt es ihr, ringsum Ausschau zu halten, während der Körper bewegungslos und getarnt bleibt. Ein Waldkauz im Tagesversteck an einem Stamm verlässt sich genau darauf.

Geräusche orten

Eulen jagen zu einem großen Teil nach Gehör. Ihr Gesichtsschleier bündelt den Schall, und bei manchen Arten wie der Schleiereule und dem Raufußkauz sitzen die Ohröffnungen unterschiedlich hoch, was hilft, Geräusche räumlich genau zu orten. Durch das Drehen des Kopfes richtet die Eule ihr Gesicht auf die Schallquelle aus. In unserem Beitrag, ob Vögel Ohren haben, lesen Sie, wie das funktioniert.

Entfernungen durch Kopfwippen schätzen

Eulen wippen, pendeln oder kreisen oft mit dem Kopf, wenn sie etwas genau betrachten. Weil sich ihre Augen nicht bewegen, liefert die Bewegung des ganzen Kopfes Ansichten aus leicht unterschiedlichen Positionen. Diese Parallaxe hilft ihnen, Entfernung und Tiefe einzuschätzen. Tauben nutzen aus einem verwandten Grund eine andere Kopfbewegung, die wir in unserem Beitrag erklären, warum Tauben beim Gehen mit dem Kopf nicken.

Leise fliegen und dabei schauen

Eulen müssen im Flug hören und schauen. Das ist ein Grund, warum ihr Flug so leise ist. Unser Ratgeber, warum Eulen lautlos fliegen, erklärt die Besonderheiten des Gefieders dahinter.

Wie funktionieren Eulenaugen im Dunkeln?

Die Kopfdrehung ergibt nur Sinn, weil Eulenaugen so stark auf schwaches Licht spezialisiert sind. Ihre großen Hornhäute und Linsen sammeln so viel Licht wie möglich, und in der Netzhaut dominieren Stäbchen, die Sehzellen, die bei Dämmerlicht arbeiten. Eulen haben weniger Zapfen, die Zellen für das Farbsehen, als die meisten tagaktiven Vögel. Das deutet darauf hin, dass sie Farben weniger reich wahrnehmen als Singvögel, auch wenn manche Eulen wahrscheinlich ein gewisses Farbsehen behalten haben. Unser Beitrag, ob Vögel Farben sehen können, erklärt, wie das Farbsehen der Vögel normalerweise funktioniert.

Eulen sind bei Tageslicht nicht blind, ein verbreiteter Irrtum. Viele Arten jagen in der Morgen- und Abenddämmerung, und manche, etwa die Sperbereule im Norden Skandinaviens, der Sperlingskauz und die Sumpfohreule, sind regelmäßig auch bei vollem Tageslicht aktiv. Was ihnen fehlt, ist die Fähigkeit, etwas mit den Augen zu verfolgen, und damit sind wir wieder beim Hals.

Drehen auch andere Vögel den Kopf weit?

Die meisten Vögel haben im Vergleich zu Säugetieren sehr bewegliche Köpfe. Beobachten Sie eine schlafende Ente oder Gans: Sie steckt den Schnabel ins Rückengefieder, wozu sie den Kopf ganz nach hinten drehen muss. Viele Vögel erreichen beim Putzen jede Stelle ihres Gefieders mit dem Schnabel.

Einige Beispiele aus aller Welt:

• Wendehals. Dieser kleine Verwandte der Spechte, der in Europa und Asien vorkommt und bei uns in Streuobstwiesen und lichten Wäldern brütet, verdreht bei Bedrohung Kopf und Hals in einer langsamen, schlangenartigen Vorführung, oft begleitet von einem Zischen. Sein Name geht auf dieses Verhalten zurück.
• Reiher und Rohrdommeln. Lange, bewegliche Hälse mit vielen Wirbeln erlauben es ihnen, schnell zuzustoßen und den Schnabel genau auszurichten.
• Schwäne. Sie haben mit die meisten Halswirbel aller Vögel und können damit gründelnd tief unter die Wasseroberfläche reichen.
• Ziegenmelker und Froschmäuler. Wie Eulen setzen sie auf Tarnung und Reglosigkeit, verlassen sich aber eher auf seitlich sitzende Augen als auf eine extreme Kopfdrehung.

Eulen stechen nicht hervor, weil sie die einzigen Vögel mit beweglichem Hals wären, sondern weil sie nach vorn gerichtete, fest sitzende Augen, einen starken Bedarf, reglos Ausschau zu halten, und eine spezialisierte Blutversorgung vereinen.

Irrtümer und Tatsachen über Eulenköpfe

Was das für Vogelbeobachter und Eulenfreunde bedeutet

• Eine Eule, die Sie direkt ansieht, kann Ihnen den Rücken zukehren. Wenn Sie den Rücken einer Eule sehen, gehen Sie nicht davon aus, dass sie Sie nicht bemerkt hat.
• Kopfwippen heißt, dass sie etwas mustert. Vielleicht Sie. Bleiben Sie ruhig und halten Sie Abstand.
• Lassen Sie Eulen Raum. Eulen im Tagesversteck sind leicht zu stören, und wiederholtes Aufscheuchen kostet sie Energie und setzt sie dem Hassen durch Krähen, Eichelhäher und Singvögel aus. Alle heimischen Eulen sind nach europäischem und nationalem Naturschutzrecht streng geschützt. Lesen Sie dazu unseren Ratgeber zum Verhalten bei der Vogelbeobachtung und zur Ethik in der Vogelfotografie.
• In der Dämmerung beobachten. Viele Eulen werden gegen Sonnenuntergang aktiv. Wo Vögel ihre Nächte verbringen, erklärt unser Beitrag, wo Vögel nachts schlafen.
• Gute Optik nutzen. Eine Eule in dichtem Geäst lässt sich mit einem lichtstarken Fernglas besser beobachten. Unser Ratgeber zur Wahl des richtigen Fernglases erklärt, worauf es ankommt.

Wie können Sie dieses Verhalten selbst beobachten?

1. Einen bekannten Tagesschlafplatz finden. Örtliche Vogelkundler, NABU- und LBV-Gruppen oder Meldeplattformen wie ornitho.de wissen oft, wo Eulen ruhen, etwa Waldohreulen, die sich im Winter in Nadelbäumen auf Friedhöfen und in Ortschaften sammeln. Halten Sie Standorte empfindlicher Arten aber vertraulich.
2. Abstand halten. Beobachten Sie aus so großer Entfernung, dass die Eule entspannt bleibt und Sie nicht anstarrt oder ihr Gefieder anlegt.
3. In der Dämmerung schauen. Wenn das Licht schwindet, wachen Eulen auf, strecken sich, putzen sich und beginnen, Ausschau zu halten. Dann drehen sie den Kopf am häufigsten.
4. Auf das Muster achten. Achten Sie auf lange, langsame Drehungen, gefolgt von Reglosigkeit, auf seitliches Neigen und auf Wippen, wenn sich die Eule auf ein Geräusch oder eine Bewegung konzentriert.
5. Leise gehen. Spielen Sie in der Nähe ruhender Eulen keine Rufe ab, und nähern Sie sich niemals einem Brutplatz.

Kurz und bündig: die Kopfdrehung der Eulen

• Eulen können ihren Kopf um bis zu etwa 270 Grad drehen, nicht um 360.
• Ihre röhrenförmigen Augen werden von knöchernen Skleralringen gehalten und bewegen sich kaum.
• Eulen haben 14 Halswirbel, Menschen 7.
• Vögel haben einen einzigen Hinterhauptshöcker, einen Drehpunkt, der die Drehung erleichtert.
• Laut einer Studie der Johns Hopkins University von 2013 verlaufen die Halsarterien der Eulen durch Knochenöffnungen, die etwa zehnmal so weit sind wie die Arterie.
• Blutspeicher und Querverbindungen halten das Gehirn während der Drehung versorgt.
• Kopfwippen hilft Eulen, Entfernungen abzuschätzen.

Quellen

• de Kok-Mercado, F. et al. (2013). Adaptations of the owl’s cervical and cephalic arteries in relation to extreme neck rotation. Science
• Great Horned Owl, Artporträt, Cornell Lab of Ornithology, All About Birds
• Snowy Owl, Artporträt, Cornell Lab of Ornithology, All About Birds
• NABU, Naturschutzbund Deutschland
• Schweizerische Vogelwarte Sempach