Liboff, A. R. (2015): Is the geomagnetic map imprinted in pre-emergent egg? – Electromagnetic Biology and Medicine 35(2): 167-169.

Ist die geomagnetische Landkarte schon im ungeschlüpften Ei vorhanden?

DOI: 10.3109/15368378.2015.1045069 ➚

Obwohl es mittlerweile als gesichert angesehen werden kann, dass das Geomagnetische Feld (GMF) eine wichtige Rolle bei der Navigation von Tieren während ihrer Wanderungen spielt, so sind doch die Schlüsselfaktoren, die dabei eine Rolle spielen, nicht hinreichend geklärt. Um zu erklären, wie es Schlüpflinge schaffen, eine für sie unbekannte Wanderoute zurück zum Lebensraum zu finden, postuliere ich eine Hypothese, die davon ausgeht, dass die Mütter, die diese Wanderroute zurückgelegt haben, dazu beitragen, dass ihre Nachkommen diese Routeninformation direkt und aktiv im Ei noch vor dem Schlupf erhalten haben. Somit können die frisch geschlüpften Schlüpflinge das lokale GMF als Referenzpunkt wahrnehmen, bevor sie die Route zurückverfolgen, die ihre Mutter ihnen vorgegeben hat. Dieser gesamte Prozess stellt einen neuen Typ eines biologischen Zyklus dar, der dazu führt, dass wir notwendigerweise solche Fragestellungen wie das Heimkehrverhalten von Schlüpflingen (natal homing) und Routenparameter separat betrachten müssen.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Der letzte Satz dieses interessanten Abstracts leuchtet mir nur schwer ein, denn wohin uns die ganzen separaten Betrachtungen von ganzheitlichen Lebensweisen in der Vergangenheit geführt haben, wissen wir nur zu gut. Wir bräuchten aber in den meisten Fällen gar nicht so weit zu gehen eine Hypothese zu formulieren, die davon ausgeht, dass die Mütter aktiv eine Routeninformation mittels molekularer (stofflicher) Informationsträger ins Ei an die Nachkommen weitergeben. Im Grunde genommen würde es ausreichen, wenn wir zwei wesentliche bislang bekannt gewordene Eigenschaften zur Kenntnis nehmen und einige wenige Vorannahmen überprüfen würden, indem wir das Magnetfeld der Nistplatz suchenden Weibchen stören oder gezielt und gerichtet experimentell beeinflussen. Zumindest seit Rafferty & Reina (2012) und Rings et al. (2015) wissen wir, dass in frischabgelegten Wasser- oder Sumpfschildkröteneiern schon Embryonen vorliegen. Normalerweise machen diese Embryonen eine anoxische Ruhephase im Eileiter bis zur Eiablage. Würde man also davon ausgehen, dass diese ruhenden Embryonen während der Wanderung der Muttertiere trotz ihrer Ruhephase oder während einer wanderungsbedingten Unterbrechung der intrauterinen Ruhephase das Magnetfeld wahrnehmen können, dann könnten wir davon ausgehen, dass sie diese Information schon haben und zwar indem sie sie selbst direkt wahrnehmen konnten. Dies würde auch erklären, warum sie immer die geeignete Information haben, selbst wenn die Muttertiere den Nistplatz wechseln oder in unvorhersagbarer Weise wechseln müssen (siehe Buhlmann & Osborn (2011). Das einzige, was die Elterntiere dann aktiv vererben müssten, wäre die Information, dass eine Wanderung unabdingbar überlebensnotwendig ist und nach dem Schlupf begonnen werden muss, aber nicht deren Richtung, denn die hätte der Embryo selbst schon für sich individuell wahrgenommen und gespeichert und zwar in umgekehrter Weise zur Wanderung der Mutter zum Nistplatz. Diesbezüglich wäre es auch interessant zu erfahren, ob es dabei generelle Unterschiede zwischen Meeresschildkröten mit sehr langen Wanderrouten und Süßwasserschildkröten gibt, denn Meeresschildkrötenweibchen, die sich erst kurz vor Erreichen des Niststrands paaren, hätten zwangsläufig nur Embryonen in den ruhenden Eiern, die nur das Magnetfeld der letzten Wegstrecke bis zum Ablageort wahrnehmen könnten, aber sie hätten natürlich damit die Information der generellen Abwanderrichtung vom Strand vorgegeben und alles weitere wäre ihnen überlassen, da sie ja einen Teil ihrer jahrelangen Wanderung nach den Meeresströmungen und dem Nahrungsangebot ausrichten dürften. Allerdings spricht bei Meeresschildkröten viel dafür, dass sie eine andere Strategie verfolgen. Nämlich die, dass die sich entwickelnden Embryonen auf das am Nistort vorherrschende Magnetfeld geprägt werden, sie sich aber nach dem Schlupf nur visuell Richtung Wasser fortbewegen und dann den Wasserströmungsbedingungen folgend abwandern, wobei die Wanderstrecke noch durch die Nahrungsverfügbarkeit beeinflusst wird. Somit können sie sich auch noch postnatal (nach der Geburt) die Magnetfeldänderungen einprägen, die ihre Abwanderroute charakterisierten. Siehe dazu auch, Congdon et al. 2015, Landler et al. 2015, Brothers & Lohmann (2015).

Literatur

Brothers, J. R. & K. J. Lohmann (2015): Evidence for Geomagnetic Imprinting and Magnetic Navigation in the Natal Homing of Sea Turtles. – Current Biology 25(3): 392-396 oder Abstract-Archiv.

Buhlmann, K. A. & C. P. Osborn (2011): Use of an Artificial Nesting Mound by Wood Turtles (Glyptemys insculpta): A Tool for Turtle Conservation. – Northeastern Naturalist 18(3): 315-334 oder Abstract-Archiv.

Congdon, J. D., M. J. Pappas, J. D. Krenz, B. J. Brecke & M. Schlenner (2015): Compass Orientation During Dispersal of Freshwater Hatchling Snapping Turtles (Chelydra serpentina) and Blanding’s Turtles (Emydoidea blandingii). – Ethology 121(6): 538-547 oder Abstract-Archiv.

Landler, L., M. S. Painter, P. W. Youmans, W. A. Hopkins & J. B. Phillips (2015): Spontaneous magnetic alignment by yearling snapping turtles: rapid association of radio frequency dependent pattern of magnetic input with novel surroundings. – PLoS One 10(5): e0124728 oder Abstract-Archiv.

Rafferty, A. R. & R. D. Reina (2012): Arrested embryonic development: a review of strategies to delay hatching in egg-laying reptiles. – Proceedings of the Royal Society of London Series B – Biological Sciences 279(1737): 2299-2308 oder Abstract-Archiv.

Rings, C. C., A. R. Rafferty, M. L. Guinea & R. D. Reina (2015): The Impact of Extended Preovipositional Arrest on Embryonic Development and Hatchling Fitness in the Flatback Sea Turtle. – Physiological and Biochemical Zoology 88(2): 116-127 oder Abstract-Archiv.