Vögel werden seit langem verdächtigt, das Magnetfeld der Erde zur Navigation zu verwenden. Ein neues Experiment zeigt, dass Tauben ein magnetisches Signal verarbeiten.
Künstlerkonzept von Kraftlinien im Erdmagnetfeld. Bild über Dr. Dickman und Wu
Können Tiere Magnetfelder wahrnehmen? Diese Frage hat Biologen und andere fasziniert. Unsere Augen sind natürlich einfach Antennen, die besonders nützliche Frequenzen von elektromagnetischen Wellen oder Licht erfassen können. Warum sollten Tiere nicht auch besitzen magnetisch Rezeptoren irgendwie auf das Magnetfeld unserer Erde eingestellt?
Forscher des Baylor College of Medicine in Houston unter der Leitung von Dr. J. David Dickman haben Schritte unternommen, um diese Frage zu bejahen. Sie konzentrierten ihre Forschung auf Tauben, von denen seit langem vermutet wird, dass sie eine magnetische Wahrnehmung haben, um ihre Navigation zu unterstützen. Durch die Untersuchung der neuronalen Aktivität im Hirnstamm von Tauben konnten Dr. Dickman und Dr. Le-Qing Wu die neuronale Aktivität Dies zeigt, dass die Vögel ein magnetisches Signal verarbeiten. Ein Bericht über die Ergebnisse wurde am 26. April 2012 im Internet veröffentlicht Wissenschaft Express.
Drs. Dickman und Wu waren auch in der Lage, die Geschwindigkeit der Neuronenabgabe mit unterschiedlichen Ausrichtungen des angelegten Magnetfelds zu korrelieren. Dies ist ein wirksamer Beweis dafür, dass die Vögel nicht nur die Richtung des magnetischen Nordens kennen, sondern auch ihren Breitengrad, da sich die Ausrichtung des Erdmagnetfelds nach oben und unten ändert, wenn sie nach Norden oder Süden reisen.
Dennoch bleibt eine große Frage. Über welchen Mechanismus können diese Vögel und andere Tiere magnetische Signale empfangen? Diese Frage ist Gegenstand von Debatten. Eine vielfältige Gruppe von Tieren, angefangen von Schildkröten über Vögel bis hin zu Molchen und Hummern, wurde anhand von Verhaltensstudien als magnetisch wahrgenommen. Diese Studien beziehen im Allgemeinen die Person ein, die in ein steuerbares Magnetfeld gebracht wird, und stellen fest, wie sich ihr Verhalten ändert, wenn sich das Feld ändert. Das Ziehen aus einer so vielfältigen Gruppe von Tieren erschwert die Identifizierung eines gemeinsamen Mechanismus für Magnetwahrnehmung, falls überhaupt vorhanden.
Tauben und Tauben im Flug. Bild über Shutterstock
Eine weitere Schwierigkeit bei der Identifizierung, wie diese Felder ursprünglich vom Tier empfangen werden, besteht darin, dass Magnetfelder unseren Körper durchdringen. Sie werden in keiner Weise durch die Haut vom Inneren unseres Körpers blockiert, wie andere Signale, die Tiere empfangen, wie Licht, Gerüche und taktile Empfindungen. Daher können sich Magnetfeldrezeptoren überall in ihrem Körper befinden, nicht nur im Außenbereich, beispielsweise in den Augen.
Einige Ideen wurden vorgeschlagen. Eines, das für Tiere gilt, die ständig in Bewegung sind, wie zum Beispiel Fische, ist die Möglichkeit von Elektromagnetische Induktion. Das Faraday'sche Gesetz, eines der Gesetze zur Regelung elektrischer und magnetischer Kräfte, besagt, dass Magnetfelder, die durch einen Stromkreis fließen, eine Spannung und einen Strom erzeugen, die durch diesen Stromkreis fließen. Dies könnte ein Mechanismus sein, mit dem Tiere Magnetfelder erkennen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Tiere kleine Proben von Magnetit, Fe3O4, einem natürlich vorkommenden magnetischen Erz, besitzen. Wenn Magnetit mit einem Magnetfeld beaufschlagt wird, dreht es sich genau wie ein Kompass, um sich in diesem Feld auszurichten. Es ist möglich, dass das Erz an winzigen Haaren haftet, die denen in unserem Ohr ähneln. Wenn das Erz an den Haaren zerrt, wird ein Signal durch das Nervensystem gesendet.
Schließlich gibt es einige chemische Reaktionen, die beim Anlegen von Magnetfeldern günstig werden. Diese Reaktionen könnten verwendet werden, um die Richtwirkung von angelegten Magnetfeldern zu erkennen.
Die Studie von Dickman und Wu ist eine der ersten neurologischen Studien zur magnetischen Wahrnehmung. Sie platzierten elektrolytische Läsionen, im Grunde ein Dirigent mit einem verbunden Voltmeter, an verschiedene Stellen im Hirnstamm der Tauben. Auf diese Weise konnten sie nicht nur überwachen, welche Bereiche des Hirnstamms auf den Magnetreiz reagierten, sondern auch auf die Stärke der Reaktion. Sie stellten fest, dass sich die Stärke der Reaktion mit der Ausrichtung des angelegten Magnetfelds änderte. Außerdem stellten sie fest, dass die Stärke der neurologischen Reaktion am größten war, wenn die Feldstärke in etwa dem Erdmagnetfeld entsprach.
Diese faszinierende Studie könnte ein Schritt sein, um zu erkennen, dass wir als Tiere möglicherweise mehr als unsere anerkannten fünf Sinne besitzen.
Fazit: Dr. J. David Dickman und Le-Qing Wu vom Baylor College of Medicine in Houston, Texas, untersuchten die neuronale Aktivität im Hirnstamm von Tauben, um zu zeigen, dass diese Vögel ein magnetisches Signal verarbeiten.