Wissenschaftler identifizieren Molekül hinter Magnetsinn von Vögeln
Einige Vögel, insbesondere Zugvögel, können das Magnetfeld der Erde erkennen und sich daran orientieren. Neue Ergebnisse eines Teams aus französischen und deutschen Wissenschaftlern lassen darauf schließen, dass die lichtempfindlichen Moleküle, die Cryptochrome, für den Magnetsinn von Vögeln verantwortlich sein könnten. Cryptochrome sind Fotorezeptoren, die empfindlich auf blaues Licht reagieren, und sie sind an einer Reihe von Prozessen beteiligt, die mit dem zirkadianen Kreislauf zusammenhängen, wie Wachstum und Entwicklung. Die Fähigkeit von Vögeln, Magnetfelder zu erkennen, wird durch Licht beeinflusst; dieser "sechste Sinn" funktioniert nur bei Vorhandensein von blauem oder grünem Licht richtig, während das Licht anderer Wellenlängen den Magnetsinn stört. Die Wissenschaftler erkannten, dass die Cryptochrome an der Wahrnehmung des Magnetfelds beteiligt sein könnten, da sie über alle erforderlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften verfügen, insbesondere die Absorption von blauem und grünem Licht und die Bildung von "Radikalpaaren" - Moleküle, die auf Magnetfelder reagieren. Ausschlaggebend ist, dass die Netzhaut von Vögeln viele Cryptochrome enthält. Da sie ihre Hypothese nicht an Zugvögeln testen konnten, verwendeten die Forscher eine Laborpflanze, die Arabidopsis thaliana, die ähnliche Eigenschaften hat. Es ist bekannt, dass die Aktivierung ihrer Cryptochrome durch blaues Licht das Verhalten dieser Pflanzen beeinflusst; so hemmt es beispielsweise das Wachstum des Hypokotyls (Stamm). Um zu bestimmen, ob sich das Magnetfeld auf die Funktion der Cryptochrome auswirkt, züchteten Forscher des französischen nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) und der Universitäten in Frankfurt und Marburg die Pflanzen unter blauen und roten Lichtverhältnissen und Magnetfeldern verschiedener Stärken. Sie fanden heraus, dass eine Vergrößerung des Magnetfelds nur das Wachstum des Hypokotyls bei Vorhandensein von blauem Licht stärker hemmt. Bei rotem Licht setzt die Pflanze andere Fotorezeptoren, so genannte Phytochrome, ein und das Wachstum des Hypokotyls wird durch Veränderungen des Magnetfelds nicht beeinträchtigt. Außerdem reagieren Mutantenpflanzen, die keine Cryptochrome haben, auch nicht empfindlich auf Veränderungen des Magnetfeldes. Die Studie zeigt erstmalig, dass die Funktion von Cryptochromen in Pflanzen von Magnetfeldern beeinflusst wird, und deutet darauf hin, dass die Mechanismen der Magnetfeldwahrnehmung bei Pflanzen und somit auch bei Zugvögeln die gleichen lichtempfindlichen Moleküle verwenden. Da sich die Cryptochrome im Laufe der Evolution gut erhalten haben, glauben die Forscher zudem, dass alle biologischen Organismen die Fähigkeit haben könnten, Magnetfelder wahrzunehmen, auch wenn sie diese Fähigkeit nicht einsetzen.
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Deutschland, Frankreich