24.5.2005, 20:19 Uhr
Wie Zugvögel auf "Nachtflug" schalten
Magnetkompass und Sternenhimmel weisen Zugvögeln auf ihren Tausende Kilometer langen Wanderungen den Weg. Eine deutsch-amerikanische Forschergruppe hat jetzt erstmals Bereiche im Vogelhirn identifizieren können, die für diese Orientierungsleistung zuständig zu sein scheinen.
Das aus fünf Arealen bestehende Netzwerk wird lediglich des Nachts und ausschließlich bei Zugvögeln wie der Gartengrasmücke aktiv, berichten Henrik Mouritsen von der Universität Oldenburg und seine Kollegen in den "Proceedings of the National Academy of Sciences". In früheren Arbeiten hatten die Forscher bereits den vermutlichen Magnetkompass in der Netzhaut der Vögel und die Ablesemethode identifizieren können: Demnach "sehen" die Tiere das Erdmagnetfeld in Form feiner Helligkeitsunterschiede, wenn sie den Kopf drehen.
Cluster N (weiß markiert). Bild: Henrik Mouritsen/Ole Knudsen
Mouritsen und Kollegen vermuteten aufgrund dieser Resultate, dass nachts fliegende Zugvögel ein spezialisiertes Nachtsicht-System besitzen müssen. Wo dieses System sitzt, suchten sie nun durch die Kartierung der Genaktivität in den Hirnen von Rotkehlchen und Gartengrasmücken bzw. von Zebrafinken und Kanarienvögeln zu ermitteln - je zwei Zug- und Standvogelarten. Dabei interessierten sich die Forscher vor allem für die Aktivität der Gene ZENK und cfos. Diese werden immer dann abgelesen, wenn Nervenzellen aktiv werden.
Tatsächlich fanden die Wissenschaftler ausschließlich bei den nachtwandernden Singvögeln ein Netzwerk von Gehirnarealen, das nur nachts eine hohe Aktivität der beiden Gene aufweist. Dieser "Cluster N" (N für Nachtaktivierung) liegt benachbart zu einer Gehirnregion, die visuelle Information verarbeitet. Trugen die Vögel Augenklappen, verstummte die Aktivität in dem Cluster. Nach Ansicht von Mouritsen und Kollegen bestätigen diese Resultate ihre Hypothese, dass nachtwandernde Zugvögel ein auf die Navigation im Dunkeln spezialisiertes Gehirnzentrum besitzen. Möglicherweise werden hier visuelle Informationen mit den Signalen des Magnetsinnes und der Sternenorientierung verknüpft.
Forschung: Henrik Mouritsen, Gesa Feenders und Miriam Liedvogel, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Universität Oldenburg; Kazuhiro Wada und Erich D. Jarvis, Department of Neurobiology, Duke University Medical Center, Durham, North Carolina
Online-Veröffentlichung PNAS, DOI 10.1073/pnas.0409575102
WWW:
Homepage der Oldenburger Arbeitsgruppe
Zugvögel "scannen" das Erdmagnetfeld
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