Vögel können die Magnetfelder der Erde sehen, und jetzt wissen wir, wie das möglich ist.
Unglaublich!
Das Geheimnis, wie Vögel navigieren, könnte endlich gelöst werden: Es ist nicht das Eisen in ihren Schnäbeln, das einen magnetischen Kompass liefert, sondern ein Protein in ihren Augen, das sie die Magnetfelder der Erde "sehen" lässt.
Diese Ergebnisse stammen aus zwei Studien - eines studiert Rotkehlchen, das andere Zebrafinken.
Das ausgefallene Augenprotein heißt Cry4 und gehört zu einer Klasse von Proteinen namens Kryptochrome - Photorezeptoren, die für blaues Licht empfindlich sind und sowohl in Pflanzen als auch in Tieren vorkommen. Diese Proteine spielen eine Rolle bei der Regulierung der zirkadianen Rhythmen.
In den letzten Jahren gab es auch Belege dafür, dass bei Vögeln die Kryptochrome in ihren Augen für ihre Orientierungsfähigkeit durch die Erkennung von Magnetfeldern verantwortlich sind, etwas, das als Magnetorezeption bezeichnet wird.
Wir wissen, dass Vögel Magnetfelder nur dann wahrnehmen können, wenn bestimmte Wellenlängen des Lichts zur Verfügung stehen - insbesondere haben Studien gezeigt, dass die Magnetrezeption von Vögeln vom blauen Licht abhängig zu sein scheint.
Dies scheint zu bestätigen, dass es sich um einen visuellen Mechanismus handelt, der auf den Kryptochromen basiert, die in der Lage sein könnten, die Felder aufgrund der Quantenkohärenz zu erkennen.
Um weitere Hinweise auf diese Kryptochrome zu finden, machten sich zwei Biologenteams an die Arbeit. Forscher der Universität Lund in Schweden untersuchten Zebrafinken, und Forscher der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg in Deutschland untersuchten europäische Rotkehlchen.
Das Lund-Team hat die Genexpression von drei Cryptochromen, Cry1, Cry2 und Cry4, in den Gehirnen, Muskeln und Augen von Zebrafinken gemessen. Ihre Hypothese war, dass die Kryptochrome, die mit der Magnetorezeption assoziiert sind, über den Tag-Nacht-Rhythmus eine konstante Aufnahme aufrechterhalten sollten.
Sie fanden heraus, dass Cry1 und Cry2, wie für zirkadiane Uhrengene erwartet, täglich schwanken - aber Cry4 wurde auf konstantem Niveau exprimiert, was es zum wahrscheinlichsten Kandidaten für Magnetorezeption macht.
Dieser Befund wurde durch die Rotkehlchenstudie gestützt, die das Gleiche fand.
"Wir haben auch festgestellt, dass Cry1a, Cry1b und Cry2 mRNA robuste zirkadiane Schwingungsmuster aufweisen, während Cry4 nur eine schwache zirkadiane Schwingung aufweist", schrieben die Forscher.
Aber sie haben auch noch ein paar andere interessante Funde gemacht. Die erste ist, dass Cry4 in einem Bereich der Netzhaut gebündelt ist, der viel Licht empfängt - was für die lichtabhängige Magnetorezeption sinnvoll ist.
Das andere ist, dass europäische Rotkehlchen die Cry4-Expression während der Migrationssaison im Vergleich zu nicht wandernden Hühnern erhöht haben.
Beide Forschergruppen sagen, dass noch weitere Forschungen erforderlich sind, bevor Cry4 zum Protein erklärt werden kann, das für die Magnetorezeption verantwortlich ist.
Die Beweislage ist stark, aber noch nicht definitiv, und sowohl Cry1 als auch Cry2 wurden auch in den Magnetoempfang einbezogen, der erste bei der Gartengrasmücke und der zweite bei Fruchtfliegen.
Die Beobachtung von Vögeln mit nicht funktionierendem Cry4 könnte helfen, die Rolle zu bestätigen, die es zu spielen scheint, während andere Studien erforderlich sein werden, um die Rolle von Cry1 zu ermitteln.
Also, was sieht ein Vogel eigentlich? Nun, wir können nie wissen, wie die Welt mit den Augen einer anderen Spezies aussieht, aber wir können eine sehr starke Vermutung anstellen.
Die Zebrafinkenstudie wurde im Journal of the Royal Society Interface veröffentlicht, und die Robin-Studie wurde in Current Biology veröffentlicht.
[ übersetzt von max und deepL ]
Quelle: http://www.sciencealert.com/birds-see-magnetic-fields-cryptochrome-cry4-photoreceptor-2018
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