Lohmann, K. J., N. F. Putman & C. M. Lohmann (2008): Geomagnetic imprinting: A unifying hypothesis of long-distance natal homing in salmon and sea turtles. – Proceedings of the Natural Academy of Science U S A. 105(49): 19096-19101.

Geomagnetische Prägung: Eine vereinheitlichende Hypothese zum Heimkehrverhalten über weite Entfernungen bei Lachsen und Meeresschildkröten.

DOI: 10.1073/pnas.0801859105 ➚

Viele Meerestiere einschließlich der Lachse und Schildkröten verteilen sich über riesige Areale im Ozean, bevor sie als adulte Individuen zu ihren Geburtsstätten zurückkehren, um sich selbst zu vermehren. Wie diese Lebewesen dies schaffen, blieb für lange Zeit ein Geheimnis. Lachse sind dafür bekannt, dass sie chemische Signale (Geruch, Geschmack etc) benutzen, um ihre Laichgewässer zu identifizieren und ihre Laichwanderungen durchzuführen. Allerdings reichen diese chemischen Signale nicht weit genug in die ozeanischen Becken, um damit die gerichteten Wanderbewegungen auf offener See oft hundert oder tausende Kilometer vom Ausgangsort entfernt zu erklären. Gleichsam ist unbekannt, wie Meeresschildkröten aus entfernten Regionen der ozeanischen Becken ihre Niststrände wiederfinden. Allerdings sind beide, Lachse und Meeresschildkröten, in der Lage, das Magnetfeld der Erde zu detektieren und benutzen es als Richtungssignal. Zusätzlich ist nachgewiesen, dass Schildkröten ihre Positionsinformation von zwei magnetischen Anteilen ableiten (Inclinationswinkel und bei Meeresschildkröten Inclinationswinkel und Intensität), und beide Eigenschaften verändern sich in vorhersagbarer Weise über den Globus, wodurch verschiedene geographische Regionen unseres Planeten eine für sie einzigartige (spezifische) magnetische Signatur besitzen. Hier postulieren wir, dass Lachse und Meeresschildkröten eine Prägungsphase in Bezug auf das Magnetfeld ihrer Geburtsstätten durchlaufen, was sie dazu befähigt, diese Information in ihrem späteren Leben dazu zu benutzen, ihre Heimwärtswanderungen zu navigieren. Diese neue Hypothese liefert eine erste plausible Erklärung dafür, wie marine Tiere ihre Geburtsstätten aus weit entfernten Orten innerhalb der ozeanischen Becken ansteuern. Diese Hypothese ist vereinbar mit den derzeitigen und aus der Vergangeheit bekannten Größenordnungen der Veränderungen im Magnetfeld (sekulare Variation). Allerdings gibt es dabei auch eine Einschränkung zu beachten, die darin begründet ist, dass ungewöhnlich rasch auftretende Veränderungen im Magnetfeld der Erde, die gelegentlich während einer geomagnetischen Polaritätsumkehr zu beobachten sind, auch ökologische Auswirkungen dahingehend haben können, dass sie den Prozess des Heimfindens unterbrechen, was zu weitverteilten Besiedlungsversuchen und zu Veränderungen bei den Populationsstrukturen führt.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Nun der letzte Satz dieses Abstracts ist wohl der interessanteste, denn dass das Magnetfeld für das Heimkehrverhalten eine Bedeutung hat, war vorher schon bekannt, aber dass Polaritätsumkehrungen im Magnetfeld dazu beitragen könnten, dass Schildkröten plötzlich neue Niststrände entdecken und es sogar zur Vermischung von einstmals getrennten Populationen kommen kann, was letztendlich ja auch dem Genfluss innerhalb der Populationen zu gute kommen könnte, finde ich schon überdenkenswert. Letzteres könnte sogar positive Auswirkungen für das Langzeitüberleben der betroffenen Spezies haben, insbesondere vor dem Hintergrund langlebiger Lebewesen und dem weltweit zu verzeichneneden Verlust an bekannten Niststränden. „Lieber einen neuen entdecken als ein Leben lang nach einen nicht mehr vorhandenen zu suchen“. Siehe auch Bowen & Karl (2007).

Literatur

Bowen, B. W. & S. A. Karl (2007): Population genetics and phylogeography of sea turtles. – Molecular Ecology 16(23): 4886-4907 oder Abstract-Archiv.