Magnetsinn zur Orientierung: LMU-Forscher konnten magnetische Zellen identifizieren

(04.08.2012) Zugvögeln, aber auch vielen anderen Tieren, weist der Magnetsinn den richtigen Weg. LMU-Forscher konnten nun magnetische Zellen identifizieren – und zeigen, warum Hochspannungsleitungen den inneren Kompass aus der Bahn werfen können.

Viele Tiere besitzen einen Magnetsinn zur Orientierung, allerdings ist immer noch ungeklärt, durch welche speziellen Zellen das Magnetfeld der Erde wahrgenommen und in Nervenreize umgewandelt wird.

„Da das Magnetfeld den ganzen Körper durchdringt, können diese Zellen theoretisch überall sein, das macht es so schwer, sie zu identifizieren“, erläutert der LMU-Geophysiker Michael Winklhofer, der nun mit einem internationalen Team in der Nasenschleimhaut der Forelle fündig geworden ist.

Dank einer speziellen Methode, bei der der Zellverband schonend aufgelöst und die Zellen anschließend einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt werden, machten die Wissenschaftler magnetische Zellen ausfindig, reicherten sie an und bestimmten deren magnetische Eigenschaften.

Dabei zeigte sich zu Winklhofers Überraschung, dass die Zellen deutlich magnetischer sind als bislang vermutet wurde - was die hohe Empfindlichkeit des Magnetsinnes erklärt.

Magnetitkristalle weisen den Weg

Die magnetischen Eigenschaften der Zellen beruhen auf mikrometergroßen Einschlüssen eisenreicher Kristalle – höchstwahrscheinlich Magnetit - in der Zelle, die fest mit der Zellmembran verkoppelt sind – diese also auch reizen können, wenn sie auf Magnetfelder reagieren.

„Dies erklärt, weshalb niederfrequente Magnetfelder von Hochspannungsleitungen die Orientierung am Magnetfeld stören beziehungsweise auch physiologische Effekte hervorrufen können“, sagt der Geophysiker.

Die Entdeckung der Wissenschaftler könnte technische Anwendungen etwa bei hoch empfindlichen Magnetfeldsensoren voranbringen. Zudem wirft sie die Frage auf, ob und in welchem Umfang auch menschliche Zellen Magnetit herstellen können – „falls das zuträfe gäbe es mit intrazellulärem Magnetit ein konkretes Substrat für die Einkoppelung von sogenanntem Elektrosmog“, spekuliert Winklhofer.

Stephan H.K. Edera, Hervé Cadioub, Airina Muhamadb, Peter A. McNaughtonb, Joseph L. Kirschvinkc and Michael Winklhofer
Magnetic characterization of isolated candidate vertebrate magnetoreceptor cells
www.pnas.org/content/early/2012/06/29/1205653109



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