Tauben, die für ihre bemerkenswerte Fähigkeit bekannt sind, über weite Strecken zu navigieren und ihren Weg nach Hause zu finden, haben seit jeher die Neugier der Menschen geweckt. Neueste Forschungen, die in der renommierten Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht wurden, legen nahe, dass das Geheimnis ihrer Navigation nicht nur in ihrem Gehirn oder ihren Augen zu suchen ist, sondern vielmehr in der Leber verborgen liegt. Ein Team von Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie sowie von der Universität Bonn und der Universität Duisburg-Essen hat herausgefunden, dass spezielle Immunzellen in der Leber von Tauben, die mit Eisen angereichert sind, eine entscheidende Rolle bei der Wahrnehmung des Erdmagnetfeldes spielen.
Diese Immunzellen, bekannt als Makrophagen, sind für den Abbau alter roter Blutkörperchen verantwortlich. Während dieses Prozesses reichern sie Eisen in ihren Zellen an, was ihnen möglicherweise die Fähigkeit verleiht, auf Magnetfelder zu reagieren. Die Studien zeigen, dass Tauben, die keinen Zugang zu intakten Makrophagen haben, Schwierigkeiten haben, ihren Heimweg zu finden, insbesondere an bewölkten Tagen, wenn die Sonne nicht sichtbar ist. Christian Kurts, Direktor des Instituts für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie an der Universität Bonn, stellte fest: „Wir hatten nicht erwartet, dass Immunzellen wie Sensoren für Magnetfelder fungieren.“ Diese Erkenntnisse eröffnen einen bislang unbekannten Mechanismus der magnetischen Wahrnehmung bei Tieren.
Lange Zeit war die Frage, wie Vögel das Erdmagnetfeld wahrnehmen, ein ungelöstes Rätsel in der Biologie. Es gab verschiedene Theorien, die davon ausgingen, dass Vögel Magnetfelder durch lichtempfindliche Moleküle in ihren Augen „sehen“ oder mithilfe winziger magnetischer Partikel in ihrem Schnabel wahrnehmen könnten. Allerdings konnten diese Hypothesen bislang keine überzeugenden experimentellen Beweise liefern. Die aktuelle Studie schlägt nun einen alternativen Mechanismus vor, gestützt durch eine Vielzahl von Labortests und Verhaltensexperimenten.
Um die spezifischen Orte der magnetischen Zellen in den Tauben zu identifizieren, setzten die Forscher Techniken wie Vibrating-Sample-Magnetometrie und magnetische Zellseparation ein. Sie untersuchten verschiedene Organe, unter anderem Augen, Schnabel, Gehirn, Leber und Milz. Die Ergebnisse zeigten, dass die Leber die höchste Konzentration an Eisen aufwies, was darauf hindeutet, dass sie eine Schlüsselrolle bei der magnetischen Wahrnehmung spielt. Ulf Wiedwald von der Universität Duisburg-Essen merkt an, dass das Eisen in der Leber in Form von Oxid-Nanopartikeln kristallisiert ist, was die Zellen superparamagnetisch macht und sie auf Magnetfelder reagieren lässt.
Um zu überprüfen, ob die Lebermakrophagen tatsächlich für die Navigation der Tauben verantwortlich sind, führten die Forscher Experimente mit Tauben durch, die darauf trainiert waren, aus über zwanzig Kilometern Entfernung zu ihrem Heimatstandort zurückzukehren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Tauben an bewölkten Tagen, an denen die Sonne nicht zu sehen war, orientierungslos wurden, während sie bei Sonnenlicht problemlos nach Hause fanden. Dies deutet darauf hin, dass die Vögel sowohl die Sonnenposition als auch das Erdmagnetfeld für ihre Navigation nutzen.
Die Studie liefert somit eine interessante Verbindung zwischen dem Eisenstoffwechsel, der Immunantwort und der Sinneswahrnehmung bei Vögeln und könnte weitreichende Implikationen für unser Verständnis der Navigation im Tierreich haben. Clivia Lisowski, die Erstautorin der Studie, betont: „Unsere Ergebnisse liefern den ersten Beweis dafür, wie das Erdmagnetfeld im Körper wahrgenommen und an das Gehirn weitergeleitet werden kann, um Bewegungen zu steuern.“
Martin Wikelski, Direktor am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie, fügt hinzu, dass diese Erkenntnisse unser Wissen über die Navigation von Tieren revolutionieren könnten, besonders wenn man bedenkt, dass Immunzellen möglicherweise Teil der Richtungswahrnehmung sind. Die Implikationen dieser Forschung könnten jedoch auch über Vögel hinausreichen und andere Tiere wie Haie betreffen, die sich ebenfalls ohne Licht orientieren. Möglicherweise reagieren auch andere Tiere und sogar Menschen auf Magnetfelder auf bislang unbekannte Weise.
Insgesamt zeigt diese Studie nicht nur einen neuen Weg auf, wie Tiere navigieren, sondern eröffnet auch spannende Perspektiven für zukünftige Forschungen in der Biologie und darüber hinaus
