Wunder der Natur entschlüsselt: Forscher finden »Kompassnadel« der Zugvögel

Zugvögel haben einen sechsten Sinn: Sie orientieren sich bei Ihren Tausende Kilometer langen Flügen am Magnetfeld der Erde, so viel ist klar. Wie das genau geschieht und welches Organ dafür verantwortlich ist, war bislang ein Rätsel. Jetzt beginnen Forscher, dieses Wunder der Natur zu entschlüsseln. Sie meinen: Die Kompassnadel der Tiere befindet sich im Auge.

Ein Biomolekül in der Netzhaut geriet in den Blick

Ein fächerübergreifendes Forscherteam der Unis Oxford und Oldenburg hat sich auf die Suche nach dem geheimnisvollen Kompass der Zugvögel begeben. Die Wissenschaftler Hinweisen nach, dass sich dieser eventuell im Auge der Tiere befindet – und wurden tatsächlich fündig: Ein Biomolekül in der Netzhaut geriet in ihren Blick, das im Labor auf Magnetströmungen reagiert.

Hierbei handelt es sich um ein lichtempfindliches Eiweiß mit dem Namen Cryptochrom 4, das auch bei nicht ziehenden Vögeln vorkommt, dort allerdings weniger stark ausgeprägt ist. Die Wissenschaftler stellten dieses Molekül innerhalb von Bakterienkulturen in größeren Mengen her und brachten daran unter anderem spektrographische Verfahren und Magnetresonanzmessungen zum Einsatz. „Nun ist es keine Vermutung mehr, dass diese Biomoleküle magnetisch sensitiv sind, sondern wir können es sehen“, kommentiert der Co-Autor der Studie, Henrik Mouritsen. Elektronen, die sich innerhalb des Biomoleküls bewegen, müssen zuerst durch Lichteinstrahlung aktiviert werden und nehmen dann ihre Arbeit als »Wegweiser« auf.

Bei Hühner ist die Magnet-Sensibilität stark reduziert

Nur leichte Veränderungen innerhalb des Cryptochroms führen dazu, dass die besagten Elektronen ihre Beweglichkeit und damit auch die magnetische Empfindlichkeit verlieren. Das Chryptochrom im Auge von Hühnern zeigt zwar noch eine deutliche Reaktion auf Lichteinstrahlung, doch die Sensibilität gegenüber Magnetfeldern ist erheblich reduziert.

Der endgültige Beweis, dass das Biomolekül tatsächlich der gesuchte Magnetsensor ist, fehlt allerdings noch. Die im Labor verwendeten Magnetfelder fielen im Vergleich zum Magnetfeld der Erde stärker aus. Daneben fehlt der Nachweis, dass die beobachteten Prozesse tatsächlich nicht nur im Labor, sondern auch im Auge der Zugvögel stattfinden. Allerdings gehen die Forscher davon aus, dass dass Cryptochrom in seiner angestammten Umgebung eher empfindlicher reagiert, weil es mit anderen Proteinen interagiert. Auch sind die in die Netzhaut eingebundenen Zellen wahrscheinlich fixiert und gleichgerichtet, sodass sich eine weitere Steigerung der Sensitivität ergibt.