Modelle hypothetischer Magnetfeldrezeptoren auf der Grundlage biogenen Magnetits

Die Arbeit untersucht, wie Tiere wie Vögel und Bienen das Erdmagnetfeld zur Orientierung nutzen. Zunächst werden bestehende Modelle betrachtet, insbesondere die „Magnetit-Hypothese“, die besagt, dass biogenes ferromagnetisches Material wie eine Kompassnadel das Magnetfeld wahrnimmt, und das „KG81-Modell“, das superparamagnetische Magnetit-Teilchen beschreibt, die in Wechselwirkung treten und physiologisch wahrnehmbare Kräfte erzeugen. Anschließend werden drei neue Modelle für mögliche Magnetorezeptoren entwickelt: das magneto-elastische Rezeptor-Modell (Partikel in elastischer Matrix), das Ferrovesikel-Modell (bewegliche Partikel in einer viskosen Flüssigkeit innerhalb einer Membran) und das Ferromembran-Modell (Partikel in der Zellmembran). Besonders hervorzuheben ist das Ferrovesikel-Modell, da es eine Verformung der Membran ermöglicht und biologisch sinnvoll ist. Es erlaubt eine schnelle Reaktion der Sinneszellen auf Veränderungen im äußeren Magnetfeld, was entscheidend ist, um die schwache Magnetfeldstärke der Erde präzise zu erfassen. Dieses Modell könnte somit einen effektiven Rezeptor zur Bestimmung der Achsenrichtung und Intensität des Magnetfelds darstellen.