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26. September 2007   334/07   Forschung

Vögel können vermutlich das Magnetfeld „sehen“
Forscher aus Oldenburg, München und Bochum präsentieren neuroanatomische Studie

Oldenburg. Zugvögel nehmen das Magnetfeld der Erde mit hoher Wahrscheinlichkeit als visuellen Eindruck wahr. Diese Schlussfolgerung ziehen Wissenschaftler der Universität Oldenburg (Dr. Dominik Heyers), der Technischen Universität München sowie der Ruhr-Universität Bochum aus einer gemeinsam erstellten neuroanatomischen Studie, die sie in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „PLoS ONE“ vorstellen.
Zum Hintergrund: Jedes Jahr machen sich Millionen von Zugvögeln im Herbst auf die lange Reise zu ihren Überwinterungsgebieten in südlichen Regionen, um im folgenden Frühling zurückzukommen und zu brüten. Die dabei benötigte Zielgenauigkeit verdanken sie der Fähigkeit, das Erdmagnetfeld zur Orientierung zu nutzen. Das Magnetfeld scheint, so lassen es Verhaltensversuche sowie biophysikalische Untersuchungen vermuten, den normalen Seheindruck der Vögel zu verändern.
Nachdem die von der VolkswagenStiftung geförderte Oldenburger Forschergruppe unter Leitung von Prof. Dr. Henrik Mouritsen mögliche Rezeptormoleküle, sogenannte Cryptochrome, im Auge von Zugvögeln nachweisen konnte (Mouritsen et al., PNAS, 2004), wurde eine Hirnstruktur („Cluster N“) identifiziert, die nur aktiv wird, wenn die Vögel sich bei Nachtflug am Magnetfeld orientieren („Cluster N“, Mouritsen et al., PNAS, 2005). Tagsüber dagegen sowie bei Abdeckung der Augen war Cluster N inaktiv. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass Cluster N und das Auge bei der Magnetorientierung miteinander kommunizieren.
Dr. Dominik Heyers, dessen Arbeit in der Oldenburger Forschergruppe ebenfalls durch ein Stipendium der VolkswagenStiftung gefördert wurde, konnte zusammen mit seinen Wissenschaftskollegen nun zeigen, dass Cluster N und das Auge funktional über einen Nervenschaltkreis im Hirn miteinander verbunden sind. Die Forscher fanden dies mittels einer Kombination aus Verhaltensversuchen sowie neuronalem „Tracing“ heraus. Bei dieser Technik wurden durch einen mikrochirurgischen Eingriff bestimmte Farbstoffe, die entlang von Nervenbahnen transportiert werden, ins Auge sowie Cluster N eingebracht. Selektiv angefärbte Nervenfasern trafen sich im Thalamus des Vogels. Dieser Nervenschaltkreis ist in der Neuroanatomie bereits als so genannter „thalamofugaler Schaltkreis“ bekannt und stellt eine der beiden Hauptnervenbahnen im Vogelhirn dar, über die visuelle Information verarbeitet wird. „Es scheint tatsächlich so zu sein, dass die Vögel das Magnetfeld sehen können“, resümiert Heyers.
Der Aufsatz ist in PLoS ONE unter http://www.plosone.org/doi/pone.0000937 veröffentlicht und ist zum freien Download zugänglich.

Foto: Dr. Dominik Heyers

ⓘ www.uni-oldenburg.de/henrik.mouritsen/
 
ⓚ Kontakt:
Dr. Dominik Heyers, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, AG „Neurosensorik”, Tel.: 0441/798-3981, E-Mail: dominik.heyers(Klammeraffe)uni-oldenburg.de
 
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(Stand: 09.06.2021)