Wie Tauben ihren Weg nach Hause finden: Die Lösung steht möglicherweise bevor

Eine neue Studie legt nahe, dass ein Teil der Antwort an einem unerwarteten Ort zu finden ist: in der Leber.

In der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Forschung zeigt, dass spezialisierte Immunzellen in der Leber möglicherweise dabei helfen, das Erdmagnetfeld zu detektieren und so einen inneren Kompass bereitstellen, der bei der Orientierung unterstützt.

Diese Zellen, sogenannte Makrophagen, sind normalerweise dafür zuständig, alternde rote Blutkörperchen abzubauen. Während sie diese Aufgabe erfüllen, reichern sie Eisen an. Nach Angaben der Forscher könnten diese Eisenvorräte den Zellen einzigartige Quanteneigenschaften verleihen, die es ihnen ermöglichen, auf magnetische Felder zu reagieren.

Was die Studie zeigt

Nach Entfernung dieser Zellen hatten die Vögel Schwierigkeiten, den Weg nach Hause zu finden. „Wir haben nicht erwartet, dass Immunzellen als Sensoren für Magnetfelder fungieren. Unsere Ergebnisse offenbaren einen bisher unbekannten Mechanismus der magnetischen Wahrnehmung bei Tieren", sagt Prof.

Christian Kurts, Direktor Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie Universitätsklinikum Bonn und einer der leitenden Autoren der Studie. „Das, was beim Vogelzug wie ein ‚Bauchgefühl' erscheint, könnte tatsächlich auf einer physikalischen Grundlage beruhen", fügt Prof.

Martin Wikelski, Direktor Max-Planck-Institut für Ornithologie und der andere leitende Autor der Studie, hinzu. Aufnahmen, die trainiert wurden, über Distanzen 20 km zurück zu ihren Käfigen im Süden Deutschlands zu navigieren. Einige Tauben wurden mit Clodronat behandelt, Makrophagen zu eliminieren.

Die unbehandelten Tauben (weiß) erreichten

Die unbehandelten Tauben (weiß) erreichten zu sonnigen und bewölkten Tagen erfolgreich ihr Ziel. Clodronsäure-behandelte Tauben konnten an sonnigen Tagen (orange) erfolgreich nach Hause navigieren, scheiterten jedoch an bewölkten Tagen (blau).

Quelle: Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie Ein langjähriges Rätsel der Vogelorientierung Wissenschaftler wissen seit langem, dass Zugvögel und Heimtauben das Erdmagnetfeld als eines ihrer mehreren Orientierungswerkzeuge nutzen. Wie genau sie dieses Feld wahrnehmen, blieb jedoch unklar.

Frühere Hypothesen schlugen vor, dass Vögel Magnetfelder entweder über lichtempfindliche Moleküle in ihren Augen oder über winzige magnetische Partikel in ihren Schnäbeln wahrnehmen könnten. Trotz jahrelanger Untersuchungen war es schwierig, überzeugende Belege für eine dieser Erklärungen zu erbringen. Die neue Studie bietet eine alternative Möglichkeit.

Das internationale Forschungsteam vereinte Immunologen der

Das internationale Forschungsteam vereinte Immunologen der Universität Bonn und des Universitätsklinikums Bonn, Physiker der Universität Duisburg-Essen sowie Ornithologen des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie (MPI-AB).

Suche nach magnetischen Zellen Um festzustellen, wo magnetische Wahrnehmung stattfinden könnte, untersuchten Forscher mehrere Körperteile, die als wahrscheinliche Kandidaten galten, darunter die Augen, den Schnabel und das Gehirn. Zudem untersuchten sie Leber und Milz.

Unter Verwendung, die als „Vibrating Sample Magnetometry" (VSM) und „magnetische Zellentrennung" bekannt sind, maßen das Team die magnetischen Eigenschaften in verschiedenen Geweben. „Wir hatten einige Hinweise darauf, dass Leber und Milz magnetische Eigenschaften aufweisen, da sie rote Blutkörperchen abbauen und damit viel Eisen im Körper speichern", sagt Erstautorin Dr.

Technik und Auswirkungen

Clivia Lisowski ät Bonn und dem Universitätsklinikum Bonn, die die immunologische Arbeit leitete. Die Leber stach bei allen getesteten Geweben hervor und wies die höchste Eisenkonzentration auf. „Eisen ist Oxid-Nanopartikeln kristallisiert, wodurch die Zellen superparamagnetisch werden und auf Magnetfelder reagieren.

Wir stellten eine bei weitem stärkste magnetische Reaktion Lebergewebe fest", fügt Prof. hinzu. Ulf Wiedwald ät Duisburg-Essen. Weitere Untersuchungen identifizierten Lebermakrophagen als Quelle dieser magnetischen Reaktion.

Miriam Widmann, Mitarbeiterin Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie, lässt eine Taube als Teil eines Experiments zur Untersuchung der Navigation bei bewölktem Himmel ausfliegen. Bildnachweis: Christian Ziegler Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie.

Technik und Auswirkungen

Test des magnetischen Kompasses der Tauben Um zu klären, ob diese Zellen tatsächlich die Navigation beeinflussen, führten Forscher Heimkehrversuche mit Tauben durch, die darauf trainiert waren, aus Entfernungen in ihren Volieren am MPI-AB Konstanz, Deutschland, zurückzukehren.

Wurden die Lebermakrophagen entfernt, verlor die Vögel an bewölkten Tagen, an denen die Sonne nicht sichtbar war, ihre Orientierung. Unter sonnigem Wetter hingegen konnten sie weiterhin erfolgreich nach Hause zurückkehren, vermutlich indem sie sich auf solare Hinweise statt auf magnetische stützten.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Tauben mehrere Navigationssysteme nutzen und dass die magnetische Wahrnehmung besonders wichtig wird, wenn die visuelle Orientierung Sonnenstand nicht verfügbar ist.

Was die Studie zeigt

Wie magnetische Informationen möglicherweise das Gehirn erreichen: Nachdem die Forscher nachgewiesen hatten, dass die Zellen die Navigation beeinflussten, untersuchten sie, wie Informationen Gehirn übertragen werden könnten. Unter Verwendung, dass eisenreiche Makrophagen in unmittelbarer Nähe Nervenfaser liegen.

Diese Anordnung könnte einen Weg darstellen, über den magnetische Informationen an das Nervensystem weitergeleitet werden.

Lisowski sagt: „Diese Ergebnisse liefern den ersten konkreten Nachweis dafür, wie das Erdmagnetfeld im Körper wahrgenommen und an das Gehirn weitergeleitet wird, Bewegungen zu steuern." Die Forscher stellen fest, dass die Entdeckung mehrere bekannte biologische Prozesse – darunter den Eisenstoffwechsel und die Kommunikation zwischen dem Immun- und dem Nervensystem – zu einer möglichen Erklärung für die Orientierung ührt. „Die Orientierung faszinierendsten Phänomene in der Natur," Wikelski. „Wenn Immunzellen einen Teil der Richtungsfindung bei Vögeln darstellen, würde dies unser Verständnis der Navigation grundlegend verändern." Auswirkungen über Vögel hinaus Viele Fragen bleiben offen, insbesondere bezüglich der Verarbeitung, die Ergebnisse könnten sich auch auf andere Arten als Tauben erstrecken.

Technik und Auswirkungen

Tiere wie Haie sind beispielsweise in der Lage, sich ohne Licht zu orientieren, was die Möglichkeit eröffnet, dass ähnliche Mechanismen auch bei anderen Arten vorhanden sein könnten.

Forscher geben an, dass diese Arbeit den Weg ebnen könnte, um zu untersuchen, Tiere – und möglicherweise sogar Menschen – auf Magnetfelder reagieren, was noch nicht vollständig verstanden ist.

Referenz: „Die Navigation Makrophagen bei bewölktem Himmel", Michael Quetting, Daniela Klaus, Lisa Lazarevski, Lea Seep, Maximilian Germer, Jian Li, Inge Müller, Daniel Zúñiga, Wolfgang Fiedler, Dina K. N. Dechmann, Kasper Thorup, Jan Hasenauer, Lars Fester, Stefanie Kuerten, Michael Farle, Ulf Wiedwald, Martin Wikelski und Christian Kurts, 28.

Mai 2026, Science. DOI: 10.1126/science.ady2486