Reisegene: Die Natur der Migration

Reisegene: Die Natur der Migration
Reisegene: Die Natur der Migration
Anonim

Jedes Jahr werden ungefähr 50 Millionen Vögel, einer seltsamen Angst gehorchend, von ihren Plätzen entfernt und in ferne Länder geschickt. Auf ihrer Wanderung können sie bis zu 500 km am Tag zurücklegen, und einige Arten reisen fast von einem Pol zum anderen und finden ihre ausgewählten Orte unverkennbar Tausende von Kilometern von zu Hause entfernt. Bis jetzt sind Wissenschaftler noch nicht zu einem endgültigen Ergebnis gekommen - woher wissen sie, wann, wo und wie weit sie fliegen.

Warbler-chernogolovka
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Bis zum Zugzeitpunkt sollten die Vögel genügend Muskelmasse und Fettreserven aufbauen. Viele h alten nicht einmal für die Nacht an, um sich auszuruhen, wofür die "innere Uhr", die den circadianen Rhythmus des Körpers reguliert, umgestellt werden muss. Kurz gesagt, Migration beschränkt sich nicht auf die Flucht selbst, es ist ein komplexes Phänomen, dessen Mechanismen sich als sehr schwer zu verstehen herausstellten.

Wie so oft, in Diskussionen darüber, wie Zugvögel das notwendige Wissen für saisonale Wanderungen haben, klingt die Stimme der „genetischen Deterministen“ziemlich gewichtig. Auch die Ergebnisse von Experimenten zur Kreuzung verschiedener Arten sprechen für diesen Ansatz: Die genetische Natur der Verschiebung der Arbeit der „inneren Uhr“, Zeit, Dauer und Geschwindigkeit des Fluges wird gezeigt. Allerdings konnte niemand genau sagen, welche Gene wie an den entsprechenden Prozessen beteiligt sein können.

Seit den 1970er Jahren erforschen deutsche Wissenschaftler intensiv einen der häufigsten Zugvögel Europas, den Lachsänger, der im warmen Mittelmeer überwintert. Interessanterweise haben einige Grasmücken in den letzten Jahrzehnten ihre Winterquartiere gewechselt – und Ornithologen versuchen, die genetische Grundlage für diese Veränderung zu finden.

Professor Bart Kempenaers' Gruppe vermutete eine Gruppe von sechs Genen, von denen bekannt ist, dass sie die Nachtaktivität bei Vögeln sowie die Aktivität bei der Entwicklung und Untersuchung des umgebenden Raums regulieren. Die Wissenschaftler wählten 14 Populationen von Schwarzkopfsängern aus, die im westlichen Teil Russlands, in anderen europäischen Ländern sowie in Afrika leben. Ihr Migrationsverh alten war anders - zum Beispiel fliegen auf den Kapverden lebende Afrikaner überhaupt nicht und russische Frauen wandern mehr als 3,5 Tausend km. Von Vögeln, die diese Gruppen repräsentierten, wurden Blutproben für die DNA-Analyse entnommen.

Auf diese Weise wurde die Aktivität „verdächtiger“Gene nachgewiesen und anschließend mit dem Zugverh alten verschiedener Vögel verglichen. Die Kommunikation wurde nur in einem Fall herausgefunden, aber was! Das ADCYAP1-Gen erwies sich als dynamisch: Sein kleines Fragment, das nur aus einem Nukleotidpaar ganz am Ende der kodierenden Sequenz besteht, könnte bei verschiedenen Grasmücken unterschiedlich lang sein – das Paar könnte sich die eine oder andere Anzahl wiederholen. Und die Länge dieses Fragments korrelierte eindeutig mit der nächtlichen Aktivität der Vögel: Je länger es ist, desto „unruhiger“ist der Vogel und desto eifriger, den Flug zu beginnen. Im Allgemeinen tragen Grasmücken, die nicht migrieren, die kürzeste Version des Gens, während diejenigen, die die längsten Flüge machen, die längsten tragen.

Einer der Autoren der Arbeit sagt: „Wir fanden einen klaren Zusammenhang zwischen der Länge dieses Gens und dem Verh alten. Dieses Gen codiert ein Peptid, das im Gehirn wirkt und unter anderem den circadianen Rhythmus und das Energiegleichgewicht beeinflusst. Seine Aktivität erhöht die Körpertemperatur, die Stoffwechselrate und dementsprechend den Verbrauch von Fettreserven. Kurz gesagt, alles, was mit den für die Migration notwendigen Änderungen zusammenhängt.

Natürlich kann nicht alles auf ein einziges ADCYAP1-Gen beschränkt werden - und wir sollten damit rechnen, dass wir bald von anderen interessanten Regulatoren des Migrationsverh altens hören werden. Erinnern wir uns auch an die Studie, die zeigte, wie Vögel durch das Magnetfeld der Erde navigieren – sie sehen es einfach – „mit den Augen eines Rotkehlchens“.

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