Der unsichtbare Kompass der Meeresschildkröten – Seite 1

Seit fast fünf Jahrzehnten spüren Forscher mit Experimenten einem unsichtbaren Sinn in der Tierwelt nach. Sie untersuchen den inneren Kompass der Wanderer, den Magnetsinn. Noch immer ist dieses rätselhafte Gespür für das weltumspannende Magnetfeld kaum erforscht. Dass es existiert, ist unbestritten. Wie etwa die Unechte Karettschildkröte ( Caretta caretta ) ihre Wanderwege mithilfe ihres Magnetsinns meistert, haben nun Biologen an der Universität von North Carolina im amerikanischen Chapel Hill herausgefunden.

"Eines der größten Mysterien im Verhalten von Tieren ist, wie Wanderer im offenen Ozean navigieren können – ganz ohne visuelle Orientierungspunkte", sagt Kenneth Lohmann , einer der Autoren der Studie, die nun im Magazin Current Biology erschienen ist. Das Schwierigste am Magnetsinn von Caretta caretta : Wie bestimmen sie ihre Ost-West-Position? "Menschliche Navigatoren haben Jahrhunderte gebraucht, um einen Weg zu finden, die geografische Lage auf ihren Weitstreckenreisen zu ermitteln", sagt der Hauptautor Nathan Putman.

Zwar ist es schon seit der Antike üblich, die Erde in ein gedachtes Koordinatensystem aus Längen- und Breitengrade zu teilen, doch woher weiß man, an welchem Punkt man sich nun befindet? Der Breitengrad, also die Nord-Süd-Position, war für Seefahrer im Mittelalter schnell gefunden. Dazu maß der Navigator zu einer bestimmten Tageszeit einfach den Winkel zwischen Sonne und Horizont.

Doch der Längengrad machte den Entdeckern Jahrhunderte Probleme. Erst eine relativ genau funktionierende Uhr des Tischlers John Harrison löste vor mehr als 250 Jahren eines der größten Probleme der Seefahrt. Heute finden wir mithilfe von Satelliten unseren genauen Standort. Damals gelangte nur derjenige präzise ans Ziel, der wusste, wie spät es im Ausgangshafen im Gegensatz zur Ortszeit war. So ließ sich der Längengrad berechnen.

Auf eine solch sekundengenau nötige Bestimmung können sich Meeresschildkröten nicht verlassen. Dennoch erreichen sie ihr Ziel. Forscher untersuchten bereits an Zugvögeln, ob sie über eine innere biologische Uhr verfügten, die die Tiere entlang der Ost-West-Route dirigierte. Fehlanzeige. Und auch für Caretta caretta scheint Zeit nicht das entscheidende Signal zu sein.

Eine ausgewachsene Unechte Karettschildkröte ("Caretta caretta") schwimmt in einem Aquarium

Die Schildkröte hat ein ganz empfindliches Gespür für die magnetischen Signale, die den gesamten Globus umspannen und je nach Position auf der Erdoberfläche leicht schwanken. Jede Region hat ihren magnetischen Fingerabdruck. Zwar wissen Forscher seit geraumer Zeit, dass sich Wandertiere, wie Zugvögel, Langusten und Molche auf magnetische Hinweise verlassen können, um ihre Nord-Süd-Position zu bestimmen. Doch dass sich dieses tierische Gespür auch zur Bestimmung der Ost-West-Position eignet, haben Biologen bislang bezweifelt.

Jedes Jahr machen sich Karettschildkröten zu einer monumentalen Reise auf

Das Magnetfeld der Erde in einer schematischen Darstellung

"Die Unechte Karettschildkröte erkennt beide magnetischen Parameter", sagt Putman. "Sie kann weit mehr Information aus dem Erdmagnetfeld ziehen als zunächst gedacht. Ihr Geheimnis: Sie spürt nicht nur die Stärke des Magnetfelds, sondern orientiert sich auch daran, wie sich die Feldlinien neigen, wenn sie in den Erdkörper dringen. Wissenschaftler nennen diesen Parameter Inklination. In der Nähe des Äquators verlaufen die magnetischen Ausläufer noch parallel zur Erdoberfläche. Doch je weiter man sich etwa nach Norden bewegt, desto abschüssiger verlaufen sie. Bis sie die Pole erreichen, wo sie nahezu senkrecht im Boden verschwinden.

Um zu beweisen, dass Caretta caretta tatsächlich spürt, wo sie sich in etwa befindet, setzten die Forscher frisch geschlüpfte Schildkröten an einer Leine in ein abgedunkeltes Wasserbecken. Mit computergesteuerten Spulen simulierten sie die magnetischen Bedingungen für zwei Orte östlich und westlich des Atlantiks. Sobald der gepanzerte Nachwuchs die magnetischen Besonderheiten vor der Küste Puerto Ricos wahrnahm, schwamm er instinktiv nach Osten, weil er dort den Atlantik vermutete. Anders die Schildkrötenjungen, denen die Forscher vorgaukelten, dass sie sich vor den Kapverdischen Inseln nahe dem afrikanischen Kontinent befänden. Sie steuerten zielsicher Richtung Südwesten.

Jedes Jahr machen sich weltweit einige Tausend Karettschildkröten zu einer monumentalen Exkursion gen Atlantik auf. Frisch aus dem Ei geschält schwimmt die häufigste Meeresschildkrötenart unzählige Kilometer weit. Die ausgewachsenen Tiere erreichen im Laufe ihres Lebens ein Gewicht von mehr als 100 Kilogramm, ihr Panzer misst mehr als einen Meter in der Länge. Erst nach Jahren kehrt sie ans Festland zurück, um zu nisten. Ihre Orientierung ist dabei verblüffend genau.

"Unsere Arbeit löst ein langjähriges Rätsel über tierisches Verhalten", sagt der Biologe Kenneth Lohmann. Zwar müsse man den Magnetsinn der Unechten Karettschildkröte noch weitergehend untersuchen. Auch sei es möglich, dass noch weitere Signale den Tieren auf der Suche nach ihren Jagdgründen im Atlantik nützlich sind. Der Geruchssinn, Infraschall oder andere magnetische Phänomene kämen in Betracht.

Schon jetzt hoffen die Forscher allerdings, dass ihre Entdeckung den gefährdeten Tieren nutzen könnte: "Wenn wir die sensorischen Signale verstehen, die Schildkröten für ihre Routen gebrauchen, liefert uns das auch wichtige Anhaltspunkte, um ihren Lebensraum schützen zu können", sagt Lohmann.