Ein Team von Biophysikern an der University of Massachusetts unter der Leitung von Stephen Reppert hat ein Molekül identifiziert, das Fruchtfliegen für das Magnetfeld der Erde empfindlich macht. Dieses Molekül namens Cryptochrom ist hochgradig lichtempfindlich und reagiert sowohl auf den blauen als auch auf den ultravioletten Bereich des Spektrums.
Das ist ein riesiger Schritt nach vorne! Erstmals ist wissenschaftlich bewiesen, dass Cryptochrom, das mit der Regulierung des täglichen Biorhythmus von Tieren zusammenhängt, auch an den Orientierungsprozessen im elektromagnetischen Feld des Planeten beteiligt ist“, sagt der Neurowissenschaftler Kenneth Lohman, Co- Autor von Reppert.„Die Mechanismen der unverwechselbaren Orientierung von Tieren im All sind bis heute das größte Rätsel der Biophysik.“
In diesem Stadium hat das Team von Steven Reppert eine klare Beziehung zwischen der Arbeit von Cryptochrom und dem Komplex der Fliegenreaktionen auf Änderungen der Magnetfeldparameter hergestellt. Bei höher entwickelten Tieren kann das Orientierungssystem jedoch viel komplexer sein. Dennoch wird die Entdeckung es ermöglichen, die Migration und Methoden der geomagnetischen Orientierung von Zugvögeln, deren Netzhaut ebenfalls Cryptochrom enthält, gezielter zu untersuchen. Eine detaillierte Untersuchung der Chemie des Prozesses wird für die Weiterentwicklung vieler neuer Biotechnologien von großer Bedeutung sein.
Für Experimente mit Fruchtfliegen bauten Wissenschaftler ein T-förmiges Labyrinth, an dessen Basis sie einen Elektromagneten und an der Spitze eine Lichtquelle platzierten. Einige der Versuchsfliegen waren zuvor daran gewöhnt, am Ort der elektromagnetischen Strahlung einen Nahrungsreiz zu erh alten. Wenn das Licht an war und der Elektromagnet funktionierte, flogen alle Fliegen auf den Magneten zu. Aber sobald die Wissenschaftler das blaue Spektrum der Lichtquelle und das ultraviolette blockierten, konnte keine der Fliegen eine Futterstelle finden, die sich an einem funktionierenden Elektromagneten befand.
" Lichtempfindliches Cryptochrom ist für Drosophila unerlässlich, um sich im elektromagnetischen Feld zurechtzufinden", sagt Reppert. Diese Schlussfolgerung wurde gezogen, nachdem die Fliegen durch das Stellen der biologischen Uhr mit Hilfe einer langen Belichtung „niedergeschlagen“wurden. In einem Labyrinth platziert, wählten Fruchtfliegen genau den Teil davon aus, in dem sich der Elektromagnet befand. Laut Reppert könnte dies darauf hindeuten, dass Cryptochrom unabhängig von der biologischen oder circadianen Uhr Drosophila arbeitet und eine Art elektromagnetischer Sensor ist.