2023 Autor: Bryan Walter | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-24 23:09
Versuchsaufbau zum Testen des Einflusses von polarisiertem Licht auf die Orientierung von Vögeln.
Biologen der Universität Lund in Schweden haben herausgefunden, dass die magnetische Empfindlichkeit von Vögeln durch die Polarisation des Lichts beeinflusst werden kann. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Einer Hypothese zufolge entsteht magnetische Empfindlichkeit durch die Wirkung von Licht auf Rezeptoren in der Netzhaut. Die Hauptrolle spielt in diesem Fall das Protein Cryptochrom. Photonen mit einer bestimmten Energie induzieren die Übertragung eines Elektrons von einem Cryptochrom-Molekül auf einen bestimmten Rezeptor. Dadurch entsteht ein Radikalpaar mit ungepaarten Elektronen, das zwischen zwei angeregten Zuständen schwingt, und die Stärke des äußeren elektromagnetischen Feldes beeinflusst diese Schwingungen. Erregte Photorezeptoren reihen sich in besonderer Weise in der Netzhaut auf und bestimmen die Lichtempfindlichkeit von Vögeln.
Es wird angenommen, dass Cryptochrom-Moleküle unabhängig von der Richtung und Polarisation des Lichts eine gleiche Wahrscheinlichkeit haben, angeregt zu werden. Bestehende biophysikalische Modelle ignorieren jedoch die Tatsache, dass natürliches Tageslicht polarisiert ist. In diesem Fall werden nur bestimmte Moleküle angeregt, die bestimmen, wie empfindlich der Vogel auf das Erdmagnetfeld reagiert.
Um die Wirkung von polarisiertem Licht auf die Kompassorientierung zu testen, verwendeten die Wissenschaftler für das Experiment Taeniopygia guttata-Zebrafinken, die in einem kreuzförmigen Labyrinth platziert wurden, das von einem schwachen elektromagnetischen Feld durchbohrt wurde. Die Vögel wurden darauf trainiert, Nahrung entlang magnetischer Feldlinien zu finden, indem sie eine Kompassorientierung unter normalem, unpolarisiertem Licht verwenden. Während des Experiments wurde die Fähigkeit von Vögeln, im Labyrinth zu navigieren, unter polarisiertem und unpolarisiertem Licht getestet. Gleichzeitig bewegten die Wissenschaftler die Lichtquelle und richteten sie entweder entlang des Magnetfelds oder senkrecht dazu aus.
Es stellte sich heraus, dass sich die Vögel in polarisiertem und unpolarisiertem Licht gut orientieren konnten, wenn die Lichtquelle entlang des Magnetfelds gerichtet war, sie jedoch ihre Navigationsfähigkeit vollständig verloren, wenn die polarisierte Lichtquelle senkrecht ausgerichtet wurde. Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass polarisiertes Licht den Mechanismus der Magnetorezeption beeinflusste, und der Einfallswinkel des Lichts auf die Netzhaut spielte dabei eine Rolle.
Magnetosensibilität ist die Fähigkeit von Tieren, sich im Weltraum anhand des natürlichen Magnetfelds der Erde zu orientieren. Es kommt nicht nur in Vögeln vor, sondern auch in anderen Arten von Zugtieren sowie Insekten.
