So können Zugvögel das Erdmagnetfeld sehen

Rotkehlchen Zugvögel Magnetfeld
Das Rotkehlchen sieht die Welt anders als wir: Es kann die Linien des Erdmagnetfelds sehen.
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Rätsel endlich gelöst?
Dass Zugvögel sich am Magnetfeld der Erde orientieren, um den Weg in ihre Winterquartiere und zurück zu finden, ist seit Längerem bekannt. Nun wird immer klarer, wie sie das tun: Sie können es sehen.

Alle Vögel sind zwar noch nicht da, aber sie sind auf dem Weg: Die Zugvögel, die den Winter in wärmeren Gefilden verbracht haben, kehren dieser Tage und Wochen in die Schweiz zurück. Wie sie den Heimweg finden, beschäftigt die Wissenschaft seit Jahrzehnten. Zum einen, so weiss man, orientieren sie sich am Sonnenstand und den Sternen. Auch gewisse Landmarken werden als Orientierungshilfe gebraucht.

1965 wurde zudem erstmals nachgewiesen, dass Vögel einen Magnetsinn besitzen, also das Magnetfeld der Erde wahrnehmen können. Wie sie das bewerkstelligen, stellte die Forscher zunächst vor weitere Rätsel. Lange wurde angenommen, dass eisenhaltige Zellen im Schnabel auf das Magnetfeld reagieren. Dies wurde oft belegt, ebenso aber auch widerlegt. Neuere Forschung zeigt nach und nach: Der Magnetkompass der Vögel liegt in ihrem Auge. Gleich zwei neue Studien wollen nun dort ein Protein identifiziert haben, mit dem die Tiere das Magnetfeld sehen können.     

Dieses Protein heisst Cry4 und befindet sich in der Netzhaut. Es gehört zu der Proteingruppe der Cryptochrome; Rezeptoren für blaues Licht. Normalerweise spielen sie in der Aufrechterhaltung der natürlichen Schlaf-Wach-Zyklen von Lebewesen eine Rolle. Da vorausgehende Studien schon herausgefunden hatten, dass der Magnetsinn der Vögel wahrscheinlich von blauem Licht abhängig ist, schaute sich eine Forschergruppe aus dem deutschen Oldenburg und eine andere aus dem schwedischen Lund die Cryptochrome genauer an.    

Zwei Studien, ein Ergebnis 
Beide Gruppen massen die Menge verschiedener Cryptochrome in den Augen ihrer jeweiligen Versuchsarten – Rotkehlchen in Deutschland und Zebrafinken in Schweden. Untersucht wurden die Cryptochrome Cry1, Cry2 und Cry4. Und beide kamen zum gleichen Ergebnis: Während Cry1 und Cry2 täglich schwankten, blieb Cry4 konstant. «Wir setzen voraus, dass Vögel ihren Magnetkompass zu jeder Tages- und Nachtzeit brauchen», sagt Rachel Muheim, eine Biologin aus dem Lund-Team, gegenüber dem Magazin «Science News». Das bedeutet, dass sie bei Tag und bei Nacht auf Cry4 angewiesen sind, um das Magnetfeld zu sehen, während Cry1 und Cry2 als Regulierer des Schlafrhythmus nicht zu jeder Zeit gebraucht werden.    

Zusätzlich dazu fand die Gruppe aus Oldenburg während der Zugphase mehr Cry4 in den Augen der Rotkehlchen. Ausserdem konzentriere sich das Protein auf eine Stelle der Netzhaut, auf die besonders viel Licht einfällt. Die beiden Arbeiten sind die Ersten, die ein spezifisches Molekül zur Wahrnehmung des Erdmagnetfelds propagieren. Beide Forscherteams betonen aber auch, dass noch keine Gewissheit bestehe. «Wir haben viele Hinweise, aber es ist noch nichts bewiesen», sagt der Oldenburger Forscher Henrik Mouritsen zu «Science News».    

Die Studie aus Oldenburg erschien im Januar im Fachjournal «Current Biology», diejenige aus Lund im März im «Journal of the Royal Society».

Visualisierung der Theoretical and Computational Biophysics Group der University of Illinois: So könnte ein Vogel über Frankfurt am Main das Magnetfeld sehen. Zur besseren Erkennung werden ganz oben und ganz unten nur die Magnetfeldlinien in grau und weiss gezeigt.

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