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Die neuronale Grundlage der Magnetrezeption bei Mäusen

Projektleitung
Landler Lukas, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.08.2019-31.07.2023
Programm:
Einzelprojekte
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Mitarbeiter*innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Zoologie
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Viele Tiere verwenden das Erdmagnetfeld als Navigationshilfe für ihre teilweise unglaublichen Wanderungen. Küstenseeschwalben, zum Beispiel, fliegen jedes Jahr vom arktischen Polarkreis bis zur Antarktis - und wieder zurück. Es ist unumstritten, dass Tiere das Erdmagnetfeld wahrnehmen können; wie dieser Vorgang geschieht, ist jedoch noch immer so ungewiss wie auch der Sitz der Rezeptoren im Körper der Tiere. Einige Hypothesen wurden dazu aufgestellt: (1) Tiere könnten kleine, Kompassnadel-ähnliche Strukturen in spezialisierten Zellen verwenden, (2) einen lichtabhängigen Mechanismus nutzen oder (3) magnetische Information in eine elektrische umwandeln.
Der Wissensgewinn im Feld der Magnetrezeption schreitet nur langsam voran, weil die erforschten Tiere in vielen Fällen geschützt sind, lange Strecken wandern oder nicht im Labor untersucht werden können. In diesem Forschungsantrag untersuche ich den Magnetsinn der Maus als Modell für den Magnetkompass der Tiere. Ich werde untersuchen, wie sich Magnetstimuli auf die neuronale Aktivierung im Gehirn auswirkt; dies wird mir helfen, Rezeptorzellen zu identifizieren. Unter anderem werde ich dazu neue genetische Methoden verwenden, ebenso wie Lichtblattmikroskopie, eine der aktuellsten Entwicklungen in der Mikroskopie. Die Frage des Magnetsinnes ist auch für Physiker außerordentlich interessant. Ein tieferes Verständnis von dem postulierten lichtabhängigen Magnetkompass könnte beispielsweise dazu beitragen, Quantencomputer auf Raumtemperatur betreiben zu können. Des Weiteren kann meine Forschung auch dazu verwendet werden, extrem kleine Magnetdetektionssysteme zu entwickeln. Neben diesen weiterführenden, Produkten wird meine Arbeit aber vor allem zu einem Ergebnis führen: sie wird die Grundlage schaffen um eine viele Jahrzehnte alte Frage zu beantworten – Wie detektieren Tiere das Magnetfeld der Erde?

Schlagworte
Biophysik; Tierphysiologie; Verhaltensbiologie; Zoologie;
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