Tauben finden heim: Magnetkompass in der Leber entdeckt

Wie finden Tauben immer wieder nach Hause? Diese Frage beschäftigt die Wissenschaft seit über hundert Jahren. Bisher suchten Forscher den magnetischen Kompass in den Augen, im Innenohr oder im Schnabel der Vögel. Eine neue Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Science, zeigt nun: Das entscheidende Organ sitzt an einer völlig unerwarteten Stelle – in der Leber.

Die Zellen, die dort die magnetische Navigation ermöglichen, heißen Makrophagen. Das sind Fresszellen des Immunsystems, die normalerweise alte rote Blutkörperchen abbauen. Dabei sammeln sie Eisen an. Forscher der Universität Bonn fanden heraus, dass diese eisenbeladenen Zellen in der Leber von Brieftauben dicht an Nervenfasern liegen. „Das macht es sehr wahrscheinlich, dass die Nervenzellen und Makrophagen miteinander kommunizieren“, sagt Clivia Lisowski, die Immunologin, die die Studie leitete.

Die entscheidende Idee kam bei einer Kaffeepause auf einer Konferenz. Der Immunologe Christian Kurts erforschte eigentlich die Eisenansammlung in Makrophagen, als er auf den Verhaltensbiologen Martin Wikelski traf. „Wir hatten diesen Aha-Moment“, erinnert sich Kurts. „Vielleicht testen wir, ob diese Zellen an der Navigation beteiligt sind.“ Das Team trainierte 34 Tauben auf einer 20 Kilometer langen Route durch die deutschen Alpen. Dann schalteten sie bei einigen Vögeln die Leber-Makrophagen experimentell aus. An bewölkten Tagen fanden diese Tauben nicht mehr nach Hause. Bei klarem Wetter hingegen kamen sie problemlos zurecht – sie navigierten dann mit der Sonne. Die Leber scheint also für die magnetische Navigation zuständig zu sein, die Sonne für den Rest.

„Der Magnetsinn war ein Jahrhundert lang ein Rätsel, und niemand konnte herausfinden, wo er sitzt und wie er funktioniert“, sagt Wikelski, Direktor am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie. „Jetzt glauben wir, wirklich eine praktikable Lösung gefunden zu haben.“ Nicht alle Forscher sind bereits überzeugt. Thorsten Ritz, Biophysiker an der University of California in Irvine, hat jahrelang Belege dafür gesammelt, dass Singvögel das Erdmagnetfeld mit lichtempfindlichen Molekülen im Auge wahrnehmen – ein anderer Mechanismus mit eigenen Belegen. Er plädiert dafür, offen zu bleiben. „Es gibt fast immer mehrere Lösungen, wie ein Tier einen evolutionären Vorteil erlangen kann“, sagt er.

Die Forscher Simon Spiro und Hal Drakesmith, die neben der Studie in Science schreiben, halten beide Ansätze für möglich. „Vielleicht dominiert ein Prozess die Navigation über weite Strecken, während ein anderer für die gezielte Zielsuche genutzt wird“, schreiben sie. Ob auch Meeresschildkröten, Grauwale und Langusten dasselbe eisenhaltige System nutzen, ist nun eine offene Frage. Das Team muss noch herausfinden, welche Nervenbahnen das Signal von der Leber zum Gehirn leiten und welche Hirnregionen es verarbeiten. „Jedes kleine Detail, das wir in Zukunft klären können, wird die Gültigkeit der Ergebnisse untermauern“, sagt Kurts. Die Evolution neigt dazu, dieselbe Lösung unabhängig voneinander zu finden – ob das auch hier der Fall ist, bleibt abzuwarten.