Der orange-schwarze Monarchfalter wandert jährlich von Nord- nach Mittelamerika. - © Corbis/Sergio Pitamitz
Der orange-schwarze Monarchfalter wandert jährlich von Nord- nach Mittelamerika. - © Corbis/Sergio Pitamitz

Boston. (gral/dpa) Das Erdmagnetfeld mit seinen von der Südhalbkugel zur Nordhalbkugel ausgerichteten Feldlinien zeigt vielerlei Wirkmechanismen. So lenkt es etwa einen Teil der kosmischen Strahlung ab und dient damit als Schutzschild unseres Planeten. Einige Lebewesen, wie Bienen, Meeresschildkröten, aber auch Haie, nützen es hingegen zur räumlichen Orientierung. Einen besonders starken Magnetsinn besitzen auch die amerikanischen Monarchfalter.

Jedes Jahr im Herbst machen sich Millionen solcher Monarchfalter (Danaus plexippus), teilweise über eine Strecke von mehr als 3500 Kilometern, von Nordamerika auf den Weg ins zentralmexikanische Hochland, um dort zu überwintern. Bei ihrem Marathonflug Richtung Süden orientieren sie sich allerdings nicht nur, wie bisher angenommen, an der Sonne. Ein innerer Magnetkompass lässt sie selbst bei bewölktem Himmel zielstrebig in den Süden flattern, wie US-Forscher herausgefunden haben und darüber in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts "Nature Communications" berichten.

Im Flugsimulator


Das Team um den Neurowissenschafter Steven Reppert von der University of Massachusetts in Worcester setzte die orange-schwarz-gezeichneten Tiere in einen speziellen Flugsimulatorkäfig. Über Magnetspulen bildeten die Forscher ein künstliches Magnetfeld. Überdies wurde angelehnt an die natürlichen Lichtverhältnisse über spezielle Filter die Wellenlänge des einstrahlenden Lichts gesteuert.

Die Tiere besitzen offenbar einen sogenannten Inklinationskompass, wie die Forscher aktuell berichten. Wahrgenommen wird dabei der Neigungswinkel der Magnetfeldlinien relativ zur Erdoberfläche, die Inklination. Ein solcher Kompass unterscheidet demnach nicht zwischen dem magnetischen Nord- und Südpol, sondern zwischen polwärts und äquatorwärts. Am Pol stechen die Feldlinien nämlich senkrecht in den Boden, ab dem Äquator verlaufen sie hingegen parallel zur Erdoberfläche.

Aber sehr wohl spiele auch Licht beim spektakulären Flug der Monarchfalter eine Rolle. Denn der Kompass funktioniere nur, wenn UV-Licht mit Wellenlängen zwischen 380 und 420 Nanometern auf die Tiere einfalle. Lichtsensible Magnetsensoren in ihren Antennen könnten daher die Basis dieses Kompasssystems sein. Denn übermalten die Wissenschafter die Fühler der Schmetterlinge schwarz, fiel der Magnetsinn aus. Unklar sei noch, ob die Tagfalter auch über eine geomagnetische Landkarte verfügen, um - wie zum Beispiel Meeresschildkröten - bestimmte Orte wieder zu erkennen.

Das Forscherteam warnte davor, dass die Navigation der Monarchfalter womöglich vom menschengemachten Elektrosmog gestört werden könnte. Entsprechende Ergebnisse bei Vögeln weisen nämlich auf dieses Phänomen hin. Erst vor kurzem beklagten Umweltschützer einen dramatischen Rückgang bei den überwinternden Kolonien. Sie machen die intensive Landwirtschaft in den USA mit ihren großen Monokulturen für den Schmetterlingschwund mitverantwortlich. Viele Falter müssten bei ihrem Flug in die Sierra Nevada diese riesigen wildblumenlosen Agrarflächen überqueren.

Seit dem Jahr 2002 widmet sich Reppert den außergewöhnlichen Bewegungen der Monarchfalter, um die äußeren Einflüsse auf ihren zirkadianen Rhythmus erforschen zu können. Erst im vergangenen Jahr hatte das Forscherteam berichtet, dass die Temperatur den Kurs der Falter bestimmt. Eine Überwärmung im Winterquartier würde den Wanderungskreislauf zurück in den Norden ungünstig beeinflussen. Denn wurden die Falter im Winter warm gehalten, behielten sie ihren Südkurs bei. "Eines der faszinierendsten Naturphänomene" würde verloren gehen, betonte der Forscher.