Tauben sind bekannte Meister der Navigation, die sich über Hunderte Kilometer hinweg orientieren können. Eine neue Studie im Fachmagazin Science deckt nun auf, dass diese Fähigkeit auf spezielle Immunzellen in der Leber zurückzuführen sein könnte. Professor Dr. Ulf Wiedwald von der Universität Duisburg-Essen ist maßgeblich an der Forschung beteiligt, die einen bislang ungeklärten Mechanismus des Magnetsinns beleuchtet.
Frühere Theorien zu dieser Thematik umfassten lichtabhängige Prozesse im Auge sowie magnetische Partikel im Schnabel. Doch klare Belege für diese Hypothesen fehlten bislang. Die aktuelle Studie konzentriert sich auf Makrophagen, die Eisen speichern und eine entscheidende Rolle im Eisenstoffwechsel spielen. Höchst präzise magnetische Messverfahren wurden an verschiedenen Geweben der Taube getestet, darunter Augen, Schnabel, Gehirn, Leber und Milz.
Neuer Mechanismus der Magnetwahrnehmung
Die Ergebnisse zeigen, dass die stärkste magnetische Reaktion in der Leber der Tauben festgestellt wurde. Im Gegensatz zu anderen Geweben bot die Leber einen außergewöhnlich hohen Gehalt an Eisen, das in kristallisierten Oxid-Nanopartikeln vorliegt, was den Zellen superparamagnetische Eigenschaften verleiht. Dies könnte erklären, warum die Tauben so geschickt im Navigieren sind, insbesondere bei schlechten Sichtbedingungen.
Experimente mit Brieftauben, die aus über 20 Kilometern Entfernung zurückgebracht werden sollten, ergaben, dass Tauben ohne funktionierende Makrophagen bei bewölktem Himmel Schwierigkeiten hatten, nach Hause zu finden. Bei Sonnenschein hingegen konnten die Vögel den Sonnenstand nutzen, um ihre Orientierung zu behalten. Die Erkenntnisse untermauern die Idee, dass diese Zellen in der Leber eine Schlüsselrolle in der Magnetwahrnehmung der Tauben spielen.
Verbindung zwischen Immun- und Nervensystem
Ein interessanter Aspekt der Studie ist die anatomische Nähe der eisenreichen Makrophagen zu Nervenfasern, die durch elektronenmikroskopische Aufnahmen sichtbar gemacht wurden. Dies könnte auf einen möglichen Übertragungsweg für magnetische Informationen an das Gehirn hindeuten. Dennoch bleibt unklar, wie die Signale aus der Leber im Gehirn verarbeitet werden und welche genauen Mechanismen dabei eine Rolle spielen.
Die Ergebnisse der Studie eröffnen neue Perspektiven für die Forschung. Sie verknüpfen den Eisenstoffwechsel mit der Kommunikation zwischen Immun- und Nervensystem und tragen zu einem besseren Verständnis der Navigation bei. Die Erkenntnisse könnten sogar für andere Tiere von Bedeutung sein, wie etwa für Haie, die ebenfalls ohne Licht navigieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Team aus Immunologen der Universität Bonn, Physikern der Universität Duisburg-Essen und Ornithologen des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie mit dieser Studie einen innovativen Ansatz zur Erforschung der Taubennavigation verfolgt. Die bisherigen Forschungsergebnisse eröffnen spannende Fragen und neue Untersuchungsrichtungen zur Magnetwahrnehmung in der Tierwelt.