Physiologie und Ökologie des Verhaltens

Wie können sich Vögel und andere Tiere im Raum orientieren? Professor Roswitha Wiltschko geht in ihrer Forschung den Mechanismen nach, mit denen sich Zugvögel und Brieftauben orientieren. Zugvögeln ist die Zugrichtung angeboren; Brieftauben müssen ihre Heimrichtung in einem Navigationsvorgang bestimmen, bei dem sie verschiedene Faktoren mit Hilfe einer „Navigationskarte“ interpretieren. In einem zweiten Schritt suchen sie den Heimkurs dann mit Hilfe von Kompassmechanismen auf. Wie sich ihr Magnet- und Sonnenkompass entwikkeln, wie sie funktionieren und gemeinsam wirken, konnten Wiltschko und ihr Ehemann, der an der Goethe-Universität pensionierte Professor Wolfgang Wiltschko, bereits weitgehend klären. Die Faktoren, aufgrund derer sie den Heimkurs bestimmen, sind dagegen noch nicht vollständig verstanden und Gegenstand laufender Untersuchungen. Dabei werden im Freiland die Abflugrichtungen verfrachteter Tauben beobachtet und die genauen Flugwege mit Hilfe kleiner GPS-Empfänger aufgezeichnet.

Den Magnetkompass erforscht Wiltschko vor allem an Rotkehlchen – stellvertretend für die Schar der Zugvögel - und an Haushühnern. Sie konnte ihn als Inklinationskompass charakterisieren, der sich nicht an der Polarität der Feldlinien, sondern an ihrem Neigungswinkel ausgerichtet, und der kurzwelliges Licht benötigt. Seinen biophysikalischen Grundlagen konnte sie in Kooperation mit Physikern aufklären: es handelt sich um einen Radikalpaarmechanismus, bei dem vermutlich das Photopigment Cryptochrom die entscheidenden Radikalpaare bildet; hier laufen weiterführende Studien. Magnetit-haltige Rezeptoren in der Oberschnabelhaut können Vögeln Informationen über die magnetische Intensität vermitteln, und Versuche in einer magnetischen Anomalie zeigen, dass die Magnetische Intensität tatsächlich einen Faktor in der multi-faktoriellen Navigationskarte bildet. „Wir wollen das Zusammenspiel der beiden Magnetrezeptoren der Vögel im Auge und Schnabel detailliert erforschen und die Rolle der von ihnen vermittelten Information genau verstehen“, setzt Wiltschko ihr Ziel. In ihrer Lehre vermittelt sie Studierenden ihre vorwiegend verhaltensphysiologischen Arbeitsmethoden sowie – je nach Fragestellung – biophysikalische, genetische oder neurobiologische Analyseansätze.