Lachse wandern jedes Jahr zum Laichen zurück an ihren Geburtsort. (Foto: IMAGO, IMAGO / Westend61)

Biologie

Forschende kommen dem Orientierungssinn von Lachsen auf die Spur

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AUTOR/IN
Elisabeth Theodoropoulos
ONLINEFASSUNG
Carla Vinetta Richter

Lachse schwimmen zum Laichen Flüsse hinauf, um ihre Eier an der gleichen Stelle abzulegen, an der sie einst selbst geschlüpft sind. Ein internationales Team von Forschenden ist der genauen Funktionsweise dieses Navigationssinnes jetzt einen Schritt nähergekommen.

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Kompassnadeln wurden bei Lachsen erstmals unter dem Mikroskop sichtbar gemacht

Einer Arbeitsgruppe der Universität des Saarlandes ist es gelungen, die inneren Kompassnadeln der Lachse, sogenannte Magnetosomen, unter dem Mikroskop sichtbar zu machen und der Riechschleimhaut zuzuordnen. Magnetosomen sind Zellorganellen, bestehend aus kleinen magnetischen Kristallen (Magnetiten), die sich im Magnetfeld der Erde ausrichten. Sie bilden die Basis für den Navigationssinn.

Auch Bakterien haben innere Kompassnadeln

Schon länger ist bekannt, dass auch manche Bakterien das Erdmagnetfeld nutzen. Werden sie zum Beispiel aus dem Schlamm in sauerstoffreiches Wasser aufgewirbelt – schädlich für die Bakterien – dann können sie von diesen Magnetosomen in den Schlamm geleitet werden.   

Einige Tiere haben einen inneren Kompass. (Foto: IMAGO, IMAGO / ITAR-TASS)
Einige Tiere haben einen inneren Kompass. IMAGO / ITAR-TASS

Spezielle Gene wohl für Magnetsinn verantwortlich 

Der Fund ist auch ein großer Fortschritt für die Evolutionsbiologie, denn bei den Lachsen konnten wohl die gleichen Gene für den Magnetsinn verantwortlich gemacht werden wie bei den Bakterien. Jetzt kann untersucht werden ob andere Organismen die gleichen Gene besitzen, die beim Lachs und auch bei den Bakterien mit dem Magnetsinn in Verbindung stehen.

Wie kann das Erdmagnetfeld an die Sinne ankoppeln? 

Ein Modell wäre, dass die kleinen Magnetosomen Ionenkanäle öffnen und schließen, wie klitzekleine Türen. Diese Ionenkanäle können die Informationen über das Magnetfeld, anhand elektrischer Signale dann ans Gehirn weiterleiten, welches sie zur Navigation nutzt. Einen Beweis für dieses Modell gibt es bisher noch nicht.

Lachse wandern jedes Jahr zum Laichen zurück an ihren Geburtsort. (Foto: IMAGO, IMAGO / Westend61)
Lachse wandern jedes Jahr zum Laichen zurück an ihren Geburtsort. IMAGO / Westend61

Einige Tiere haben herausragende Navigationsfähigkeiten

Die Navigationsleistungen einiger Tiere wurden oft schon als „sechster Sinn“ bezeichnet: Arbeiterinnen-Bienen merken sich, wo der Nektar besonders schmackhaft ist, und können das sogar ihren Kolleginnen kommunizieren. Brieftauben finden über hunderte Kilometer zu ihrem Heimatschlag zurück. Meeresschildkröten und Lachse schwimmen zum Laichen dorthin zurück, wo sie selbst geschlüpft sind. Sonne, Sterne, ihren Geruchssinn, aber eben auch das Magnetfeld der Erde nutzen diese Tiere, um diese außerordentlichen Navigationsleistungen zu erbringen.

Tauben nutzen das Erdmagnetfeld zur Orientierung

In den 1950er-Jahren konnte zum ersten Mal bewiesen werden, dass einige Tiere einen „Magnetsinn“ haben. Man hat einen kleinen Magneten am Nacken der Brieftaube befestigt und konnte dann unter gewissen Bedingungen zeigen: Sie kann nicht mehr zum Taubenschlag zurückfinden. Dies ist ein direkter Beweis, dass das Erdmagnetfeld, von einigen Tieren eben auch zur Navigation genutzt wird. 

Zwei Tauben (Foto: IMAGO, IMAGO / Gottfried Czepluch)
Brieftauben finden über hunderte Kilometer zu ihrem Heimatschlag zurück. IMAGO / Gottfried Czepluch

Viele weitere Organismen könnten einen Magnetsinn haben 

Auch bei anderen Tieren konnten innere magnetische Kristalle, sogenannte Magnetiten, nachgewiesen werden. Bei Schildkröten und Delfinen, aber auch bei Honigbienen, Mäusen, Maulwürfen und sogar bei uns Menschen wurden sie in Teilen des Gehirns gefunden. 

Zugvögel fliegen (Foto: IMAGO, IMAGO / Pacific Press Agency)
Auch Zugvögel haben einen "Kompass" und fliegen ohen Probleme je nach Jahreszeit in ein neues Zuhause. IMAGO / Pacific Press Agency

Das heißt allerdings noch nicht, dass auch wir so einen Magnetsinn besitzen. Die Magnetit-Kristalle treten ganz natürlich in der Umwelt auf und über die Nahrung kommen sie in den Körper – gesundheitlich ist das übrigens völlig unproblematisch.  Wenn man nun also herausfinden möchte, ob auch Menschen einen Magnetsinn haben, müssten Genomforscher das in der Zukunft beantworten können.  

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Elisabeth Theodoropoulos
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Carla Vinetta Richter