Benutzeranmeldung

Bitte geben Sie Ihren Benutzernamen und Ihr Passwort ein, um sich auf der Website anzumelden.

Suchergebnisse zur Ihrer letzten Suchanfrage

InsektenOrientierung mithilfe des Erdmagnetfeldes

Ähnlich zu einer Kompassnadel verlassen sich Wüstenameisen auf die Nord-Süd-Richtung des Erdmagnetfeldes, so das Ergebnis einer neuen Studie der Universität Oldenburg.

Ameisen
Kybele/stock.adobe.com

Möglicherweise beruht der Magnetsinn der Wüstenameisen auf winzigen magnetischen Partikeln.

Wüstenameisen der Art Cataglyphis nodus orientieren sich mithilfe des Erdmagnetfeldes. Die kleinen Krabbler verlassen sich dabei jedoch auf eine andere Komponente des Magnetfeldes als andere Insekten, berichtet ein Forschungsteam um Dr. Pauline Fleischmann von der Universität Oldenburg. Das deute darauf hin, dass die Ameisen einen anderen Mechanismus zur Magnetwahrnehmung einsetzen als die meisten bisher untersuchten Insekten, etwa die berühmten Monarchfalter. Die Forschenden vermuten, dass der Magnetsinn der Wüstenameisen auf winzigen magnetischen Partikeln beruht, etwa aus dem Eisenoxidmineral Magnetit.

Funktion noch nicht genau geklärt

Wie der Magnetsinn von Tieren genau funktioniert und welcher physikalische Mechanismus ihm zugrunde liegt, wird in Fachkreisen nach wie vor stark diskutiert. Zum einen steht ein lichtabhängiger Quanteneffekt zur Debatte, der sogenannte Radikalpaarmechanismus. Er wird wahrscheinlich von kleinen Singvögeln und womöglich auch von anderen Insekten wie den Monarchfaltern verwendet. 

Zum anderen könnte die Sinneswahrnehmung bei manchen Tieren auf winzigen magnetischen Partikeln beruhen, die sich in Sinnes- oder Nervenzellen befinden und sich dort ähnlich wie eine Kompassnadel nach Norden ausrichten. Mittlerweile deutet einiges darauf hin, dass in der Natur beide Formen des Magnetsinns vorkommen. Tauben, Fledermäuse oder Meeresschildkröten etwa scheinen magnetische Partikel nutzen, um das Magnetfeld zu erspüren.

Unterschiedliche physikalische Grundprinzipien

Da die vermuteten Magnetsinne auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen, lassen sich Verhaltensexperimente konstruieren, um herauszufinden, welches Tier welchen Mechanismus nutzt. So wird angenommen, dass Tiere mit partikelbasiertem Sinn empfindlich für die Nord-Süd-Richtung des Magnetfeldes sind, die sogenannte Polarität, während sich diejenigen, die sich auf den Radikalpaarmechanismus verlassen, die Inklination wahrnehmen, also den Winkel zwischen den gedachten Linien des Erdmagnetfeldes und der Erdoberfläche.

Um Indizien dafür zu finden, wie der Magnetsinn von Wüstenameisen funktioniert, untersuchte Fleischmann gemeinsam mit weiteren Forschenden, welche Komponente des Erdmagnetfeldes diese rund einen Zentimeter großen Tiere wahrnehmen können – Inklination oder Polarität. Das Team hatte zuvor bereits erstmals festgestellt, dass Wüstenameisen über einen Magnetsinn verfügen. 

Künstliche Magnetfelder

Für die aktuelle Studie setzten die Forschenden die Ameisen einer Kolonie in Griechenland unterschiedlichen manipulierten Magnetfeldern aus, die in einer anderen Richtung als das natürliche Erdmagnetfeld zeigten. Sie bauten dafür Helmholtzspulen über dem Nesteingang auf und leiteten Ameisen, die aus dem Nest herauskamen, durch einen Tunnel zu einer Experimentierplattform in der Mitte der Spulen. Dort filmte das Team sie bei sogenannten Lernläufen. Dabei handelt es sich um eine Verhaltensweise, die Wüstenameisen zeigen, wenn sie das allererste Mal ihr Nest verlassen. 

Das Ergebnis: Veränderte das Team lediglich die senkrechte Komponente des Feldes und damit die Inklination, hatte dies keine Auswirkungen auf die Blickrichtung der Ameisen: Sie schauten bei den Lernläufen nach wie vor zur Position des Nesteingangs. War jedoch die Polarität des Feldes, also die Nord-Süd-Ausrichtung, um 180 Grad gedreht, vermuteten die Ameisen den Nesteingang an einer ganz anderen Stelle.

Die Forschenden schließen daraus, dass die Ameisen anders als Monarchfalter oder Singvögel die Inklination des Erdmagnetfeldes nicht verwenden, welche wahrscheinlich vor allem bei Langstreckenwanderungen nützlich ist. Stattdessen verwenden sie die Polarität des Feldes, um sich bei ihren Lernläufen zu orientieren. „Diese Art von Kompass ist besonders nützlich für die Orientierung über vergleichsweise kurze Distanzen“, betont Fleischmann.

Neue Forschungsmöglichkeiten

Die Wüstenameisen sind schon seit längerem für ihr ausgezeichnetes Orientierungsvermögen bekannt: Sie leben in eintönigen Salzpfannen in der nordafrikanischen Sahara oder in Pinienwäldern in Griechenland und entfernen sich bei der Futtersuche manchmal Hunderte von Metern von ihrem Nest. Wenn sie etwas Essbares gefunden haben, kehren sie auf geradem Weg zum Nesteingang zurück. Die Erkenntnis, dass Ameisen, die gemeinsam mit Bienen und Wespen zur Ordnung der Hautflügler zählen, einen anderen Mechanismus zur Magnetwahrnehmung nutzen als Vertreter anderer Insektenordnungen wie Schmetterlinge oder Kakerlaken, eröffne außerdem neue Wege, um die Evolution dieser besonderen Sinneswahrnehmung im Tierreich zu erforschen.

Quelle (nach Angaben von):

Pressedienst 9. Dezember 2024: Wüstenameisen nutzen Polarität des Erdmagnetfeldes zur Navigation — Mechanismus der Magnetwahrnehmung unterscheidet sich vermutlich von dem anderer Insekten -- Universität Oldenburg. 09.12.2024

(JD)