Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ist der Geruchssinn bei Vögeln besser ausgeprägt als bislang gedacht?

16.07.2008
Vögel sehen und hören nicht nur gut, auch ihr Geruchssinn ist wahrscheinlich stark ausgeprägt, wie Max-Planck-Ornithologen jetzt herausgefunden haben

Augen und Gehör sind die wichtigsten Sinnesorgane bei Vögeln, so die gängige wissenschaftliche Meinung. Doch auch der Geruchssinn hilft vielen Vögeln dabei, sich zu orientieren, Nahrung zu finden oder sich gegenseitig zu erkennen. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen und ein Kollege vom Cawthron Institute in Neuseeland haben jetzt nachgewiesen, dass Vögel über sehr viele Geruchsrezeptor-Gene verfügen. (Proceedings of the Royal Society B, 16.07.2008).


Der nachtaktive Kakapo - einer von neun untersuchten Vogelarten - erkennt vermutlich bestimmte Früchte am Geruch. Das Gleiche gilt auch für den Streifenkiwi aus Neuseeland. Bild: Don Merton

Der Geruchsinn bei Vögeln verfügt über ein ähnlich großes Potential und eine vergleichbare Bandbreite wie bei Fischen und Säugetieren, ergab eine Studie von Silke Steiger vom Max-Planck-Institut für Ornithologie und ihrer Kollegen. Im Vergleich zu anderen Tierarten wurde der Geruchssinn bei Vögeln allerdings bisher als niedrig eingestuft, obwohl Verhaltensstudien gezeigt haben, dass einige Vogelarten durchaus ihren Geruchsinn zur Orientierung, Nahrungssuche, oder auch zur Unterscheidung von Individuen einsetzen.

Silke Steiger und ihre Kollegen haben für ihre Studie einen genetischen Ansatz gewählt, um den Geruchssinn bei Vögeln zu erforschen. Sie untersuchten Geruchsrezeptor-Gene, welche die molekulare Basis des Geruchssinns bilden. Die Geruchsrezeptoren werden in den Neuronen der Riechschleimhaut ausgebildet und dienen dazu, verschiedene Duftstoffe wahrzunehmen. Solche genetische Studien über den Vogel-Geruchssinn gab es bisher nur von Hühnern.

Die Wissenschaftler verglichen neben dem Huhn acht weitere Vogelarten, die nicht oder nur entfernt miteinander verwandt sind. Dazu kalkulierten sie jeweils die Gesamtzahl der Geruchsrezeptor-Gene im Genom jeder Art mit einer Methode aus der Ökologie, die dort für die Berechnung von Artenreichtum verwendet wird - und fanden große Unterschiede zwischen den Arten. Der Streifenkiwi aus Neuseeland hat zum Beispiel fast sechsmal so viele Geruchsrezeptor-Gene wie ein Kanarienvogel oder eine Blaumeise.

"Vergleicht man die relative Größe der Riechkolben im Gehirn, in denen die olfaktorische Information verarbeitet wird, finden sich ebenfalls große Unterschiede zwischen den Arten", sagt Steiger. "Es ist wahrscheinlich, dass die Anzahl der Geruchsrezeptor-Gene widerspiegelt, wie viele verschiedene Gerüche wahrgenommen und unterschieden werden können. So hat es uns nicht gewundert, dass die Anzahl der Gene eng gekoppelt ist an die Größe des Riechkolbens im Gehirn."

Große Schwankungen in der Anzahl von Geruchsrezeptor-Genen und Größen von Riechkolben wurden auch bei Säugetieren gefunden. Dies deutet darauf hin, dass die ökologische Nische einer Tierart das Repertoire der Geruchsrezeptor-Gene beeinflusst. Die hohe Rezeptoranzahl des Streifenkiwis erklären sich die Forscher zum Beispiel als Anpassung an dessen Nachtaktivität. Als einzige Vogelart hat er seine Nasenlöcher an der Spitze des Schnabels und nicht an seiner Basis, und gibt bei der Nahrungssuche in Dunkelheit sogar Schnüffelgeräusche von sich.

Neben der Gesamtzahl an Geruchsrezeptor-Genen kalkulierten die Forscher auch das Verhältnis an Genen, die tatsächlich funktionsfähig sind und als Geruchsrezeptor ausgeprägt sind. Denn nicht alle Gene, die in einem Genom zu finden sind, kommen auch zum Einsatz. Gene unterliegen Mutationen und können dadurch ihre Funktion verlieren. Ist der Geruchssinn für ein Tier nicht wichtig, lässt der Selektionsdruck auf die Geruchsrezeptor-Gene nach und Mutationen können sich anhäufen. Funktionslos geworden, vererben sich die Gene trotzdem weiter. Beim Menschen zum Beispiel wird geschätzt, dass nur ca. 40 Prozent der Geruchsrezeptor-Gene funktionsfähig sind. Bei den untersuchten Tierarten fanden die Wissenschaftler jedoch weit mehr funktionsfähige Gene als für Vögel erwartet wurde. Auch dies spricht dafür, dass der Geruchssinn bei Vögeln viel wichtiger ist als bisher gedacht.

Bei den molekularen Forschungen an Hühnern wurde eine ganz neue Klasse von Geruchsrezeptor-Genen gefunden. Nun haben Silke Steiger und ihre Kollegen nachgewiesen, dass diese Gene bei allen untersuchten Vogelarten ausgeprägt waren, nicht aber bei anderen Tieren wie Fischen, Säugetieren oder den mit Vögeln nah verwandten Reptilien. Die Funktion dieser vogelspezifischen Geruchsrezeptoren ist allerdings noch gänzlich unbekannt.

Originalveröffentlichung:

Silke S. Steiger, Andrew E. Fidler, Mihai Valcu & Bart Kempenaers
Avian olfactory receptor gene repertoires: evidence for a well-developed sense of smell in birds?

Proceedings of the Royal Society B, veröffentlicht am 16.07.2008, doi:10.1098/rspb.2008.0607

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Gen Geruchsrezeptor Geruchsrezeptor-Gen Geruchssinn Säugetiere

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie