Cryptochrome im Auge des Hundes

Cryptochrome im Auge des Hundes
23. März 2016

Forscher am Max-Planck-Institut entdecken Proteine im Auge des Hundes, die den Magnetsinn bei Hunden vermuten lässt.

Was über Vögel bereits wissenschaftlich erforscht ist, fand sich nun auch bei anderen Säugetieren. Lichtempfindliche Moleküle, Cryptochrome, die die Tagesrhythmik des Körpers bei Tieren steuern und Einfluss auf die vom Licht abhängige Orientierung nehmen.

Eine weitere Form von Cryptochromen entdeckte ein Forschungsteam in den Augen von Hunden und Affen.

Christine Nießner und Leo Pichler sind Hirnforscher am Max-Planck-Institut. Sie untersuchten mit Kollegen anderer Fakultäten die Cryptochrom 1 Häufigkeit bei 90 Säugetieren. Dabei zeigte sich, dass nur wenige Raubtiere und Affen das Protein im Auge, das an den lichtempfindlichen Zapfenzellen liegt, besitzen. Zu den Trägern gehören die Hundeartigen wie Wolf, Hund, Bär, Fuchs und Dachs. Bei den katzenartigen Beutegreifer hingegen fanden die Wissenschaftler kein Cryptochrom. Bei den untersuchten Affen fanden die Wissenschaftler nur beim Orang-Utan die Substanz.

Das Cryptochrom 1a der Zugvögel lässt die Tiere die Magnetfeldlinien der Erdoberfläche sehen, an denen sie sich auf ihrer Reise orientieren.

Das an das Sehsystem gekoppelte Protein liegt in den Zapfenzellen, im Bereich Blau bis Ultraviolett, der Netzhaut und wird durch Licht angeregt. Hingegen regt Cryptochrom 1 nur die Blauzapfen der Säugetiere an, die am Außensegment der Zapfenzellen liegen. Die Tagesrhythmik allerdings wird im Zellkern geregelt, weshalb die Wissenschaftler davon ausgehen, dass die Säugetiere die Magnetfelder zwar wahrnehmen, aber nicht sehen können.

Christine Nießner sagt, es war überraschend, aktives Cryptochrome 1 nur bei zwei Säugetiergruppen gefunden zu haben. Denn es gebe eine Reihe Lebewesen, von denen bekannt sei, sich am Erdmagnetfeld zu orientieren. Sogar der Mensch gehöre dazu. Als Alternativ-Kompass könne man Magnetit, eisenhaltige Partikel in Zellen, betrachtet. Die benötigen kein Licht, sondern funktionieren wie ein Taschenkompass. In Tunnelsystemen lebende Säugetiere wie der Graumulle orientieren sich auf diese Weise.

Für das wissenschaftliche Team ist seine Forschung noch nicht beendet.

Weitere Untersuchungen sollen klären, ob das Cryptochrom 1 tatsächlich den Magnetsinn steuert, wie zurzeit angenommen. Oder ob es einer gänzlich anderen Aufgabe dient.

Die gesamte Studie finden Sie bei Nature.

Wissenschaft und Forschung

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