Jedes Tier auf der Erde könnte die molekulare Maschinerie zur Wahrnehmung von Magnetfeldern besitzen, selbst jene Organismen, die nicht mit Hilfe dieses mysteriösen "sechsten Sinns" navigieren oder wandern.
Wissenschaftler, die an Fruchtfliegen arbeiten, haben jetzt ein allgegenwärtiges Molekül in allen lebenden Zellen identifiziert, das auf magnetische Empfindlichkeit reagieren kann, wenn es in ausreichender Menge vorhanden ist oder wenn andere Moleküle es unterstützen.
Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Magnetorezeption im Tierreich viel weiter verbreitet sein könnte, als wir bisher wussten. Wenn die Forscher Recht haben, könnte es sich um eine erstaunlich alte Eigenschaft handeln, die praktisch alle Lebewesen teilen, wenn auch in unterschiedlicher Stärke.
Das bedeutet nicht, dass alle Tiere oder Pflanzen aktiv Magnetfelder wahrnehmen und ihnen folgen können, aber es deutet darauf hin, dass alle lebenden Zellen dies tun könnten, auch unsere.
"Wie wir die Außenwelt wahrnehmen, vom Sehen über das Hören bis hin zum Tasten, Schmecken und Riechen, ist gut erforscht", sagt der Neurowissenschaftler Richard Baines von der Universität Manchester.
Bis heute ist jedoch unklar, wie so viele Tiere diese unglaublichen Navigationsleistungen vollbringen.
In den 1970er Jahren vermuteten Wissenschaftler, dass dieser Magnetkompass-Sinn mit Radikalpaaren zu tun haben könnte, d. h. mit Molekülen mit ungepaarten Außenelektronen, die ein verschränktes Elektronenpaar bilden, dessen Spins durch das Magnetfeld der Erde verändert werden.
Zweiundzwanzig Jahre später ist der Hauptautor dieser Studie Mitautor einer neuen Arbeit, in der er ein bestimmtes Molekül vorschlägt, in dem die Radikalpaare gebildet werden könnten.
Dieses Molekül - ein Rezeptor in der Netzhaut von Zugvögeln, ein so genanntes Kryptochrom - kann Licht und Magnetismus wahrnehmen und scheint durch Quantenverschränkung zu funktionieren.
Wenn ein Cryptochrom Licht absorbiert, löst die Energie eines seiner Elektronen aus und bringt es dazu, einen von zwei Drehzuständen einzunehmen, die jeweils unterschiedlich vom geomagnetischen Feld der Erde beeinflusst werden.
Kryptochrome gelten seit zwei Jahrzehnten als eine der wichtigsten Erklärungen dafür, wie Tiere Magnetfelder wahrnehmen, doch nun haben Forscher der Universitäten Manchester und Leicester einen weiteren Kandidaten gefunden.
Durch Manipulation der Gene von Fruchtfliegen fand das Team heraus, dass ein Molekül namens Flavin-Adenin-Dinukleotid (FAD), das normalerweise ein radikalisches Paar mit Cryptochromen bildet, tatsächlich ein Magnetorezeptor an und für sich ist.
Dieses Basismolekül kommt in allen Zellen in unterschiedlichen Konzentrationen vor, und je höher die Konzentration ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass es magnetische Empfindlichkeit verleiht, selbst wenn Cryptochrome fehlen.
In Fruchtfliegen beispielsweise erzeugt FAD, wenn es durch Licht angeregt wird, ein radikalisches Elektronenpaar, das auf Magnetfelder reagiert.
Wenn jedoch neben den FADs auch Cryptochrome vorhanden sind, erhöht sich die Empfindlichkeit einer Zelle gegenüber Magnetfeldern.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Cryptochrome für die Magnetrezeption nicht so wichtig sind wie bisher angenommen.
"Eine unserer auffälligsten Entdeckungen, die im Widerspruch zu den bisherigen Erkenntnissen steht, ist die Tatsache, dass Zellen auch dann Magnetfelder 'wahrnehmen', wenn nur ein sehr kleines Fragment von Cryptochrom vorhanden ist", erklärt Adam Bradlaugh, Neurowissenschaftler an der University of Manchester.
"Das zeigt, dass Zellen, zumindest im Labor, Magnetfelder auf andere Weise wahrnehmen können."
Die Entdeckung könnte helfen zu erklären, warum menschliche Zellen im Labor eine Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern zeigen. Die Form des Cryptochroms, die in den Zellen der Netzhaut unserer Spezies vorkommt, hat sich auf molekularer Ebene als fähig erwiesen, Magnetfelder zu empfangen, wenn sie in Fruchtfliegen exprimiert wurde.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Mensch diese Funktion nutzt, und es gibt auch keine Beweise dafür, dass Cryptochrom unsere Zellen dazu anleitet, sich im Labor entlang magnetischer Felder auszurichten.
Vielleicht ist FAD der Grund dafür.
Obwohl menschliche Zellen empfindlich auf das Erdmagnetfeld reagieren, haben wir kein bewusstes Gefühl für diese Kraft. Vielleicht liegt das daran, dass wir keine Kryptochrome haben, die uns helfen.
"Diese Studie könnte es uns letztendlich ermöglichen, die Auswirkungen einer Magnetfeldexposition auf den Menschen besser einzuschätzen", sagt der Genbiologe Ezio Rosato von der University of Leicester.
"Da FAD und andere Komponenten dieser molekularen Maschinen in vielen Zellen zu finden sind, könnte dieses neue Verständnis neue Wege in der Forschung eröffnen, um Magnetfelder zu nutzen, um die Aktivierung von Zielgenen zu manipulieren. Dies gilt als heiliger Gral für ein experimentelles Werkzeug und möglicherweise auch für die klinische Anwendung.
Die Studie wurde in Nature veröffentlicht.
Quelle: https://www.sciencealert.com/all-living-cells-could-have-the-molecular-machinery-for-a-sixth-sense
Ich mag den Begriff Maschinerie auch nicht und verstehe auch nicht wo zu all die Schleifen. Jedoch darf jeder und soll jeder denken was er will.
ReplyDeleteIch nenne es lieber Magie oder Liebe.
https://youtu.be/jXHO7Mx-cPo
ReplyDeleteDie Erleuchtung des Buddha.
Vögel können durch die Kryptochrome in ihren Augen eine rote und blaue Färbung welche durch das Magnetfeld ausgelöst wird wahrnehmen.
ReplyDeleteSie sehen rotes Licht in Richtung Süden (magn. Nordpol) und blaues Licht in Richtung Norden (magn. Südpol).
Sie können das Magnetfeld nicht direkt sehen, aber die Auswirkungen dessen und damit navigieren sie auch.
Auch wir Menschen haben diese Kryptochrome, allerdings nicht genug um das oben beschriebene Wahrzunehmen.
Wenn man sich eine Zeit lang in der Nähe eines starken Magnetfeldes (z. B. eines großen Neodymium Magneten) aufhält, kann man die Auswirkungen auf unsere Kryptochrome trotzdem wahrnehmen, dies äußert sich in leichten Schmerzen in den Augen und Schlafbeschwerden, ist in etwa so als hätte man zu viel Koffein zu sich genommen.