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Vogelkompass : Ein Auge für das Magnetfeld

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Auch das Huhn hat einen biologischen Sinn für das Erdmagnetfeld. Bild: AFP

Seit Jahren suchen Wissenschaftler jene Sinneszellen, die den inneren Kompass der Zugvögel ausmachen. Ausgerechnet beim Huhn ist das Rätsel jetzt gelöst worden.

          Tief im Vogelauge schlummert ein Geheimnis. Es zieht eine wachsende Schar von Forschern in seinen Bann, denn anscheinend verbirgt sich dort ein höchst ungewöhnliches Sinnesorgan. Zahlreiche Beobachtungen sprechen dafür, dass im Auge von Vögeln ein Fühler für Magnetfelder sitzt. Nicht nur Zoologen, sondern auch Physiker und Hirnforscher versuchen, die Funktionsweise des biologischen Magnetsensors zu entschlüsseln. Eine Gruppe um Roswitha und Wolfgang Wiltschko von der Universität Frankfurt ist nun einem grundlegenden Mechanismus auf die Spur gekommen.

          Der magnetische Sinn von Vögeln lieferte den Stoff für einen Forschungskrimi. Begonnen hat er im Oktober 1963, als Wolfgang Wiltschko erkannte, dass Zugvögel das Magnetfeld der Erde zur Orientierung nutzen können. Das hilft ihnen zum Beispiel, auch nachts auf Kurs zu bleiben. Zunächst stieß der junge Forscher auf große Skepsis. Nach und nach vermochte er aber alle Zweifel auszuräumen. Inzwischen gibt es eine lange Liste von Tieren, bei denen eine Reaktion auf das Erdmagnetfeld nachgewiesen wurde. Auf ihr stehen Schnecken, Krebse, Insekten, Fische, Amphibien, Reptilien und Säuger. Dominiert wird sie aber von Vogelarten. Nicht nur bei Zugvögeln, sondern etwa auch bei der Brieftaube und sogar dem Haushuhn wurde man fündig.

          Zu den Polen oder zum Äquator?

          Die Suche nach dem Prinzip, nach dem Vögel das Erdmagnetfeld wahrnehmen, erforderte von Anfang an ein gerütteltes Maß an Frustrationsvermögen. Zu allem Überfluss zeichnete sich in den neunziger Jahren ab, dass es nicht nur ein entsprechendes Sinnesorgan, sondern zwei davon geben muss. Eines scheint wie ein Gaußmeter die Stärke des Magnetfeldes zu registrieren und so dem Vogel wichtige Komponenten seiner Navigationskarte zu liefern. Es fehlt aber noch eine Richtungsinformation. Diese stellt offenbar ein Kompass bereit. Er reagiert auf die Neigung des Magnetfeldes zur Erdoberfläche und ermöglicht dem Zugvogel eine Unterscheidung zwischen „polwärts“ und „äquatorwärts“.

          Verhaltensstudien zeigten, dass der biologische Inklinationskompass durch Licht aktiviert wird und offenbar im Auge lokalisiert ist. Der ominöse Magnetfühler, so die These, müsse aus Molekülen in der Netzhaut bestehen. Angeregt durch Licht, komme es zu einer Elektronenübertragung von einem Teil des Moleküls auf einen anderen. Dabei entstünden zwei freie Elektronen - ein Radikalpaar. Dem Modell zufolge können die angeregten Moleküle in verschiedenen, vom Drehimpuls der freien Elektronen abhängigen Zuständen vorliegen Die Forscher sprechen von einem Singulett- und Triplett-Zustand. Deren Verhältnis zueinander hängt von der Ausrichtung des Moleküls im umgebenden Magnetfeld ab. Dadurch kann ein neuronales Signal entstehen, das die Richtung des Magnetfelds wiedergibt. Als derartige molekulare Verwandlungskünstler scheinen ursprünglich bei Pflanzen entdeckte Proteine, sogenannte Cryptochrome, wirken zu können. Sie sind inzwischen in der Netzhaut verschiedener Vögel gefunden worden.

          Lichtempfindliche Protein weist den Magnetweg

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