Brieftauben finden erstaunlich zuverlässig nach Hause. Dass Vögel dabei auch das Erdmagnetfeld zur Orientierung nutzen können, gilt seit Langem als plausibel. Wie genau dieser Sinn funktioniert, ist jedoch bislang ungeklärt.
Nun sorgt eine Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Science für Aufsehen: Ein Team aus Bonn und Radolfzell will den Magnetsinn ausgerechnet in der Leber gefunden haben. Viele Experten kritisieren die neue Studie aber. Manche halten sie für untragbar.
Immunzellen zur Orientierung am Erdmagnetfeld?
Bei gutem Wetter orientieren sich Tauben tagsüber an der Sonne. Schwieriger wird es, wenn die Sonne nicht sichtbar ist, etwa bei dichter Bewölkung oder nachts. Genau dann, so die Grundannahme, könnte ein Magnetsinn helfen, die Richtung zu halten.
Das Forschungsteam aus Bonn und Radolfzell schreibt in der neuen Studie: Brieftauben könnten das Erdmagnetfeld über eisenhaltige Immunzellen in der Leber wahrnehmen. Es handelt sich dabei um sogenannte Makrophagen. Das sind "Fresszellen" des Immunsystems, die in allen Organen vorkommen. Beim Menschen und in der Maus gibt es jedoch auch spezielle, eisen-speichernde Makrophagen, vor allem in der Milz. Bei Tauben, so die Autorinnen und Autoren, kommen diese offenbar in der Leber vor.
Der Hintergrund: Makrophagen sind wie Staubsauger. Sie fressen Dinge, die nicht mehr vom Körper gebraucht werden oder ihm sogar schaden können. Das sind etwa Bakterien, Viren und Zellreste. Dazu gehören aber auch alte rote Blutkörperchen. Diese enthalten Eisen, welches für den Sauerstofftransport gebraucht wird. Dieses Eisen kann sich in Makrophagen anreichern und den Zellen dadurch magnetische Eigenschaften verleihen. In der Logik der Studie würden diese Zellen dann wie winzige Kompassnadeln auf das Erdmagnetfeld reagieren.
Tauben im Test: Studie schaltet Immunzellen aus
Um den Zusammenhang zwischen den Makrophagen und dem Orientierungssinn zu testen, schaltete das Forschungsteam die Makrophagen bei einem Teil der Tauben aus. Einige Tiere erhielten dazu ein Mittel, das Makrophagen abtötet, andere nicht.
Das Ergebnis, so Martin Wikelski, Mitautor der Studie und Ökologe vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Radolfzell: Tauben mit funktionierenden Makrophagen hätten bei bewölktem Himmel die Richtung halten können. Tauben ohne Makrophagen seien dagegen "verloren" gewesen. "Das heißt, wir können zeigen, wenn die Makrophagen in der Leber nicht funktionieren, dann ist die Taube nicht fähig, eine Magnetrichtung einzuhalten", so Wikelski.
Wikelski gibt zu, seinem Team sei völlig klar gewesen, dass die Ergebnisse einen großen Aufschrei auslösen würden. Aus seiner Sicht sei die Interpretation aber ein Durchbruch: "Jetzt verstehen wir, dass das Immunsystem eben wirklich Informationen weiterleitet, und zwar nicht nur aus dem Körper, sondern auch die Außeninformationen aus der Umwelt."
Kritik an der umstrittenen Studie
Kritik kommt unter anderem von Joseph Kirschvink, Geophysiker am California Institute of Technology. Er sagt, er habe den Artikel zunächst für "eine Spinnerei" gehalten, bis er gesehen habe, dass er in der Fachzeitschrift Science erscheinen soll. Seiner Einschätzung nach sind die magnetischen Eigenschaften der Immunzellen viel zu schwach, um als Orientierungshilfe zu dienen.
Außerdem sieht er eine Reihe grundlegender Probleme: Makrophagen seien bewegliche Zellen, die durch das Gewebe wandern und keinen stabilen Kontakt mit den Nerven hätten. "Und daher hat das Gehirn auch keinerlei Möglichkeit, ihr Signal richtig zuzuordnen.", argumentiert Kirschvink. "Aus neurophysiologischer Sicht ergibt das also überhaupt keinen Sinn."
Grundlegender Streit in der Navigationsbiologie
Hinter der Kritik steht auch eine alternative Erklärung, die in der Navigationsbiologie seit Jahren diskutiert wird. Demnach liegt der Magnetsinn nicht in der Leber, sondern im Kopf - genauer im Auge. Demnach können Vögel das Magnetfeld gewissermaßen über spezielle lichtabhängige Prozesse in der Netzhaut "sehen".
Geophysiker Kirschvink verweist darauf, dass evolutionär wichtige Sinnesrezeptoren typischerweise im Kopf liegen: "Das verkürzt die Reaktionszeit. Das ist ein ganz grundlegender Aspekt." Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und eben auch Magnetismus befänden sich daher im Kopf.
Es scheint in der Navigationsbiologie also zwei Lager zu geben: "Team Kopf" und das neu gegründete "Team Bauch". Mitautor Martin Wikelski hält die jahrzehntelange Suche im Kopf für eine Sackgasse. Kritiker wie Kirschvink bleiben dagegen bei ihrer Einschätzung, das Fazit der neuen Studie sei "komplett verrückt". Bei Tauben scheiden sich also die Geister. Nicht nur was ihr Image angeht. Sondern scheinbar auch in der Wissenschaft.
