Folgen Erdmagnetfeld

Monarchfalter orientieren sich mit innerem Kompass

Bei ihrem Marathonflug Richtung Süden orientieren sich amerikanische Monarchfalter nicht nur an der Sonne, sie nutzen auch einen Magnetkompass. Der Schmetterling findet mithilfe des Erdmagnetfeldes seinen Weg, wie US-Forscher berichten. Das erkläre, warum der Falter selbst bei bewölktem Himmel zielstrebig von Nordamerika nach Süden flattert.

Die orange-schwarz gezeichneten Monarchfalter sind jeden Herbst Hauptdarsteller in einem beeindruckenden Naturschauspiel: Millionen Tiere machen sich dann auf den Weg ins zentralmexikanische Hochland, um dort zu überwintern. Einige der Tiere fliegen dabei mehr als 3.500 Kilometer weit, berichten die Forscher im Fachjournal "Nature Communications".

Bekannt sei gewesen, dass sie sich dabei an der Sonne orientieren, schrieben die Forscher um Steven Reppert von der University of Massachusetts in Worcester. Sie setzten Monarchfalter in einen speziellen Flugsimulator-Käfig, bei dem über Magnetspulen ein künstliches Magnetfeld angelegt werden konnte. Zudem wurde über Lichtfilter die Wellenlänge des einstrahlenden Lichts gesteuert.

Tiere besitzen lichtabhängigen Kompass
Die Versuche ergaben, dass die Tiere offenbar einen sogenannten Inklinationskompass besitzen. Wahrgenommen wird dabei der Neigungswinkel der Magnetfeldlinien relativ zur Erdoberfläche, die Inklination. Ein solcher Kompass unterscheidet nicht zwischen magnetischem Nord- und Südpol, sondern zwischen "polwärts" und "äquatorwärts": Am Pol stechen die Magnetfeldlinien senkrecht in den Boden, am Äquator verlaufen sie parallel zur Erdoberfläche.

Der Kompass sei lichtabhängig, erläuterten die Forscher. Er funktioniere nur, wenn UV-Licht mit Wellenlängen zwischen 380 und 420 Nanometern auf die Tiere falle. Basis des Kompasssystems seien wahrscheinlich lichtsensible Magnetsensoren in den Antennen. Wurden diese schwarz übermalt, funktionierte der Kompass nicht mehr. Anders als bei der Orientierung am Sonnenstand spielen beim Magnetsinn die Augen offenbar keine Rolle, schlossen die Wissenschaftler. Unklar sei noch, ob die Falter auch über eine geomagnetische Landkarte verfügen, um bestimmte Orte zu erkennen - wie beispielsweise Meeresschildkröten.

Elektrosmog kann Navigation der Tiere stören
Reppert warnte davor, dass die Navigation der Monarchfalter womöglich vom menschengemachten Elektrosmog gestört wird. Darauf wiesen entsprechende Ergebnisse bei Vögeln hin. Erst vor Kurzem beklagten Umweltschützer einen dramatischen Rückgang bei den überwinternden Kolonien. Sie machen die intensive Landwirtschaft in den USA mit ihren riesigen wildblumenlosen Agrarflächen für den Schwund mitverantwortlich. Viele der Falter müssen die gewaltigen Monokulturen bei ihrem Flug gen Süden überqueren.

Im vergangenen Jahr hatte das Forscherteam um Reppert berichtet, was den Kurs der Falter bestimmt: Dies hängt nicht von der Tageslänge im Winterquartier ab, sondern von der Temperatur. Hielten die Biologen südwärts wandernde Falter einige Wochen bei Temperaturen um den Gefrierpunkt, so orientierten sich die Falter vorzeitig wieder nach Norden. Wurden die Falter dagegen im Winter warm gehalten, behielten sie ihren Südkurs. Unbeirrt würden sie immer weiter nach Süden fliegen.

Der Kälteschalter halte den Migrationszyklus in Gang, hieß es in der Zeitschrift "Current Biology". Eine Erwärmung im Überwinterungsgebiet könne daher drastische Folgen für die Schmetterlinge haben. "Die Monarchfalter brauchen die thermale Mikroumgebung an den Überwinterungsorten, damit der Wanderungskreislauf weiter besteht", so Reppert. "Ohne den thermalen Reiz würde der jährliche Migrationszyklus unterbrochen und wir würden eines der faszinierendsten Naturphänomene verlieren."