Jedes Jahr fliegen sie Tausende Kilometer weit, überwinden Gebirge, Wüsten oder Ozeane und landen immer wieder am gleichen Ort: Der Orientierungssinn der Zugvögel gibt Wissenschaftlern Rätsel auf. Bisher weiß man nur: Die Tiere orientieren sich am Magnetfeld der Erde. Wie der Magnetsinn funktioniert, ist jedoch nach wie vor unklar.
Forscher der Universität Oldenburg haben nun offenbar einen Teil dieses Rätsels gelöst. In der "Public Library of Science" berichten sie von lichtempfindlichen Molekülen im Auge der Gartengrasmücke. Diese sogenannten Cryptochrome reagieren auf blaues Licht, indem sie ein Elektron abgeben. Wenn das Elektron auf ein benachbartes Flavin-Molekül übertragen wird, entsteht ein instabiles Radikalpaar, das zwischen zwei Zuständen hin- und herwechseln kann. Ausmaß und Frequenz dieses Wechsels, schreiben die Forscher um Henrik Mouritsen, können von Magnetfeldern beeinflusst werden – wenn das instabile Paar lange genug hält.
Tatsächlich sind die Radikalpaare im Auge der Gartengrasmücke etwa tausend Mal langlebiger als sie sein müssten, um vom schwachen Erdmagnetfeld beeinflusst zu werden. Dass die Moleküle auf blaues Licht angewiesen sind, passt außerdem gut zum Flugverhalten der Vögel: Sie ziehen hauptsächlich nachts. "Unsere Entdeckung stärkt die Hypothese, dass Cryptochrome tatsächlich für den Magnetsinn der Vögel zuständig sind", schreiben Mouritsen und seine Kollegen.
Doch das Gespür für Magnetfelder ist wohl nur die Grundlage für den erstaunlichen Orientierungssinn der Zugvögel. Wie ein amerikanisch-dänisches Forscherteam berichtet, haben die Tiere außerdem eine Art erlernte Landkarte im Kopf – die erst bei erwachsenen Vögeln voll ausgeprägt ist.
Die Wissenschaftler um Kasper Thorup von der Universität Kopenhagen fingen jugendliche und erwachsene Dachsammern an ihren Brutplätzen an der Westküste der USA ein und setzten sie an der Ostküste wieder aus. Dann verfolgten sie die Vögel mit einem Flugzeug, um ihre Flugroute zu bestimmen. Die erwachsenen Dachsammern wandten sich in südwestliche Richtung und flogen zu ihren angestammten Winterquartieren. Die jugendlichen Vögel dagegen flogen einfach nach Süden. Sie schlugen also die richtige Richtung für ein warmes Winterquartier ein – zu den Winterplätzen ihrer Eltern fanden sie jedoch nicht zurück.
"Unser Experiment zeigt, dass die Navigationskarte erwachsener Dachsammern zumindest den gesamten amerikanischen Kontinent umfasst", schreiben die Forscher im Fachmagazin "PNAS". Allerdings sei eine "Karte" in diesem Maßstab vermutlich nicht mehr als eine grobe Orientierungshilfe, die den Vögeln sage, ob sie sich westlich oder östlich von ihrem Ziel befänden. Ihre Winterquartiere finden die Dachsammern trotzdem zuverlässig wieder – und zwar auf den Punkt genau.
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