Bei ihren Flügen und Wasserwanderungen rund um den Globus orientieren sich Vögel und Meeresschildkröten nicht nur an Landmarken, sondern auch am Erdmagnetfeld. So können sie, auch wenn die Sonne nicht scheint und der Sternenhimmel bedeckt ist, genau ihren Kurs halten.
Wissenschaftler vermuten, dass den Tieren dabei bestimmte lichtempfindliche Moleküle, die Cryptochrome, helfen. Diese Flavoproteine sorgen offenbar dafür, dass sich die magnetische Information aus den Feldlinien des Erdmagnetfeldes in eine optische umwandelt – und dass die Tiere also die magnetischen Feldlinien tatsächlich sehen können.
Ob der Mensch auch – zumindest rudimentär – einen Magnetsinn hat, ist bislang nicht bewiesen. Robin Baker von der Universität von Manchester stellte mit seinem Team in den 70er-Jahren einige Versuche an, bei denen Probanden mit verbundenen Augen in einem Auto kreuz und quer durch die Gegend chauffiert wurden. Hinterher sollten die Testpersonen (immer noch mit verbundenen Augen) in die Richtung weisen, wo sie den Startpunkt der Autofahrt vermuteten.
In Bakers Versuchen schnitten die Probanden erstaunlicherweise gar nicht so schlecht ab, viele zeigten tatsächlich in die richtige Richtung. Baker und seine Kollegen deuteten dies als Hinweis auf einen Magnetsinn beim Menschen.
Allerdings konnten ihre Ergebnisse nie wirklich von anderen Forschern nachvollzogen werden, und die Erfahrung zeigt, dass der Mensch ohne visuelle Orientierungshilfen überaus hilflos ist. Nach wie vor ist weder bewiesen, dass der Mensch einen Magnetsinn hat, noch dass er keinen hat.
Immerhin ist mittlerweile zweifelsfrei bewiesen, dass der Mensch Gene besitzt, die den Bauplan für Cryptochrome enthalten. Und in der Retina des menschlichen Auges werden die Gene auch abgelesen und die lichtempfindlichen Proteine eingebaut. Ob die Cryptochrome aber auch funktionsfähig sind, ob man theoretisch oder sogar praktisch damit Feldstärken sehen kann, wurde bislang nicht erforscht.
Doch das hat sich nun geändert: Ein Team um Lauren E. Foley von der Universität von Massachusetts hat die ganze Sache molekularbiologisch überprüft. Die Hirnforscher haben das auch beim Menschen vorhanden Gen für bestimmte Cryptochrome in Fruchtfliegen eingeschleust. Auch diese besitzen die sensorischen Proteine und nutzen sie ähnlich wie Vögel oder Meeresschildkröten zur Orientierung.
Die Wissenschaftler schalteten nun die Fruchtfliegen-Cryptochrome aus und schleusten die Gene für den Bau der menschlichen Cryptochrome in ihr Erbgut ein. Sie wollten prüfen, ob die menschlichen Gene den Fruchtfliegen ihren ausgeschalteten Magnetsinn zurückgeben könnten.
Diese transgenen Fruchtfliegen mussten dazu durch ein Labyrinth fliegen, um eine Belohnung zu finden. In manchen Gängen wurde ein Magnetfeld erzeugt, in anderen nicht. Im Magnetfeldgang fanden die Fliegen Zuckerwasser als Belohnung. Sie lernten den Zusammenhang zwischen Magnetfeld und Belohnung schnell. Nun erzeugten die Forscher in anderen Gängen des Labyrinths Magnetfelder – zielsicher flogen die Fliegen nun in diese Gänge.
Die Forscher schließen daraus, dass die Tiere die Magnetfelder auch mit den menschlichen Cryptochromen sehen können. "Noch wissen wir nicht, ob diese molekulare Fähigkeit auch in eine biologische Reaktion in der menschlichen Retina übersetzt wird", erklären sie in "Nature Communications". "Aber unsere Ergebnisse sowie frühere Studien deuten darauf hin, dass eine Neubewertung der menschlichen Magnetsensitivität notwendig sein könnte."
