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Schnabelkampf

Man war sich einig: Die Sensoren zur Orientierung der Vögel nach dem Erdmagnetfeld sitzen in der Schnabelhaut. Jetzt sagen jedoch Wiener Forscher, die vermeintlichen Rezeptor-Neuronen seien lediglich Eisen-haltige Makrophagen. Womit die Suche womöglich wieder von vorne losgeht.  

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(27. April 2012) Im Jahr 2000 beschrieb das Frankfurter Zoologenpaar Gerta und Günther Fleissner samt Mitarbeiter erstmals winzige Bläschen voller Eisenoxid-Partikel in den Neuronen der Schnabeloberhaut von Brieftauben (Biometals 13(4): 325-31). Spätestens als sie 2003 das Paper „Ultrastructural analysis of a putative magnetoreceptor in the beak of homing pigeons“ (J. Comp. Neurol. 458: 350-60) nachlegten, erhärtete sich der attraktive Verdacht, dass es sich bei diesen Strukturen um die lange gesuchten Sensoren handeln müsse, mit denen sich nachgewiesenermaßen nicht nur Zugvögel äußerst präzise am Magnetfeld der Erde orientieren.

Diese Hypothese wurde nachfolgend natürlich auf mannigfaltige Weise geprüft – elektronenmikroskopisch, physikalisch, verhaltensbiologisch,... – und kaum ein Ergebnis sprach dagegen. 2010 verkündete dann auch eine Gruppe deutscher Physiker, Zoologen, Neurowissenschaftlern und Materialwissenschaftlern in einem PLoS ONE-Paper (vol. 5(2): e9231)  selbstbewusst:

 

„Our data suggest that this complex dendritic system in the beak is a common feature of birds, and that it may form an essential sensory basis for the evolution of at least certain types of magnetic field guided behavior.“

 

Damit schien die Sache weitgehend klar: Vögel orientieren sich mit ihrem Schnabel im Magnetfeld der Erde. Der Rest schien nur noch Ausbügeln der Details.

 

Vor gut zwei Wochen jedoch schoss Nature plötzlich ein schweres Kaliber mitten in die traute Einigkeit der Vogelforscher. Bereits der Titel des betreffenden „Letters“ ließ keinen Raum für Ausflüchte: „Clusters of iron-rich cells in the upper beak of pigeons are macrophages not magnetosensitive neurons“ (Nature 484: 367-70) hieß das Werk von Christoph Treiber, Daniel Keays und ihrem Team, mehrheitlich am Wiener Institute for Molecular Pathology (IMP). (Übrigens eines der sicher ganz wenigen Beispiele, in dem die negative Widerlegung eines Befundes an deutlich „prominenterer“ Stelle publiziert ist als der ursprüngliche, vermeintlich positive Befund selbst.)

 

Makrophagen statt Nervenzellen also. Wie das? Keays und Co. färbten insgesamt 172 Taubenschnäbel mit Gelbem Blutlaugensalz, das sich in Anwesenheit von Eisenionen zu „Berliner Blau“ umfärbt. Eisenhaltige Zellen fanden sie demnach in den Schnäbeln massenhaft, allerdings ziemlich zufällig verteilt und in stark schwankenden Mengen zwischen 200 und 100.000. Allein dies spricht bereits gegen eine spezifische Rezeptorstruktur.

 

Besonders interessant war nach Angaben von Keays eine Taube, die eine entzündete Wunde in der Schnabeloberhaut hatte. Die Wiener zählten 80.000 blaue Zellen, die sich um die Wunde konzentrierten und teilweise in diese eindrangen. Damit war der Verdacht geweckt, dass die eisenhaltigen Zellen womöglich Immunzellen seien. Und tatsächlich enthüllte der schärfere Blick auf die subzelluläre Architektur der „blauen“ Zellen Filopodien, Ferritin-Körner und andere Merkmale eisenhaltiger Makrophagen. Mit dem Nachweis von Major Histocompatibility Complex II (MHC-II)-Molekülen auf deren Oberfläche waren die Wiener sich schließlich vollkommen sicher. Zumal Makrophagen sowieso eine wichtige Rolle in der Eisen-Homöostase spielen, indem sie Eisen von roten Blutzellen recyclen.

 

Könnten aber gerade deswegen Makrophagen unter bestimmten Umständen nicht auch als Magnetrezeptoren fungieren? David Keays hält das für unwahrscheinlich. Im Interview sagte er: „Ja, darüber haben wir nachgedacht, und ich nehme an, hypothetisch ist es durchaus möglich, dass ein Makrophage ein Magnetrezeptor ist – aber es erscheint doch sehr unwahrscheinlich. Wir jedenfalls suchen jetzt in anderen Regionen des Vogelkopfes nach den echten Magnetrezeptoren.“

 

Und die Frankfurter? Die glauben den Wienern noch nicht ganz und werfen den Autoren in der FAZ methodische Mängel vor. Dennoch wird Keays wohl nicht der einzige sein, der nun ganz neu mit Suchen anfängt.

 

Ralf Neumann



Letzte Änderungen: 14.05.2012
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