Vögel sehen Erdmagnetfeld

Studie liefert Erkenntnisse über das Orientierungsvermögen

Zugvögel nutzen das Erdmagnetfeld um sich auf ihren tausende von Kilometer langen Reisen zurechtzufinden. Wie genau, ist bisher nicht vollständig geklärt. Jetzt sind Wissenschaftler dabei einen entscheidenden Schritt weitergekommen: Denn offenbar nehmen die Vögel das irdische Magnetfeld als visuellen Eindruck wahr. Diese Schlussfolgerung jedenfalls ziehen die Forscher aus einer neuen neuroanatomischen Studie, die sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "PLoS ONE" vorstellen.

Zugvögel

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 eine Oldenburger Forschergruppe um Professor Henrik Mouritsen im Jahr 2004 mögliche Rezeptormoleküle, so genannte Cryptochrome, im Auge von Zugvögeln nachweisen konnte, wurde wenig später eine Hirnstruktur – Cluster N - identifiziert, die nur aktiv wird, wenn die Vögel sich bei Nachtflug am Magnetfeld orientieren. 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.

Nervenschaltkreis verbindet Cluster N und Auge

Dominik Heyers, dessen Arbeit in der Oldenburger Forschergruppe durch ein Stipendium der VolkswagenStiftung gefördert wurde, konnte zusammen mit seinen Kollegen von der Technischen Universität München sowie der Ruhr-Universität Bochum 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.

(idw - Universität Oldenburg, 27.09.2007 - DLO)