Bei anderem Licht besehen

News: Bei anderem Licht besehen

Licht an - Licht aus, so wurden bislang bei Versuchen zum Verhalten von Tieren, die verschiedenen Tageszeiten simuliert. Tag oder Nacht waren die beiden möglichen Parameter, eine Dämmerung gab es nicht. Nun aber haben Forscher bei Tests mit Wüstenrennmäusen herausgefunden, daß der biologische Rhythmus dieser Nager in der Natur auch vom allmählichen Wechsel des Lichts bestimmt wird.

Das Verhalten von Säugetieren wird von einer inneren Uhr gesteuert, einem biologischen Rhythmus, die ihrerseits auf die äußeren Lichtverhältnisse reagiert. Der photische Faktor bestimmt auf kurzen Zeitskalen den täglichen Rhythmus aber ebenso das Verhalten über das Jahr mit Winterschlaf und Paarungszeit. Dabei spielt der Wechsel von Tag und Nacht, also hell und dunkel, ebenso eine Rolle wie auch die Variation der Tageslänge über das Jahr.

Während das Laborlicht jedoch entweder an oder aus ist, also einer kastenförmigen Funktion folgt, unterliegt das natürliche Licht vielmehr sinusförmigen Schwankungen. Der Wechsel der Tageszeit wird jeweils über eine Dämmerungsphase eingeleitet, und auch während des Tages variiert das Licht mit dem Sonnenstand. Um zuverlässige Laboruntersuchungen machen zu können, haben daher Forscher des Institut de recherche pour le développment (IRD) in Mali in Kooperation mit der INSERM brain and vision research unit den Einfluß von kontinuierlichem Lichtwechsel im Vergleich mit abrupter Variation untersucht.

Bei den Experimenten wurden Wüstenrennmäuse aus der Sahel-Zone in drei verschiedenen Gruppen unter jeweils unterschiedlichen Bedingungen beobachtet. Die Kontrollgruppe wurde in totaler Dunkelheit gehalten, wohingegen die beiden anderen einem tageszeitlichen Wechsel ausgesetzt waren, die einen unter den üblichen Laborbedingungen mit einer abrupt wechselnden Beleuchtung, die anderen natürlichem Licht mit sinusförmiger Variation. Besonderes Augenmerk legten die Wissenschaftler dabei auf die Produktion des Proteins c-Fos. c-Fos wird im allgemeinen als Indikator für die Aktivität der biologischen Uhr angesehen, die vom suprachiasmatischen Kern des Gehirns gesteuert wird.

Die Ergebnisse zeigten jedoch, daß bei den Mäusen, die unter den sonst üblichen Laborbedingungen gehalten wurden, c-Fos nur einmal kurz nach dem Anschalten des Lichtes produziert wurde, wohingegen die Mäuse, die unter natürlichen Bedingungen beobachtet wurden, das Protein zweimal täglih herstellten: zur Morgen- und zur Abenddämmerung. Dabei konnte gezeigt werden, daß auch das Verhalten der Tiere in den verschiedenen Gruppen variierte. Die Tiere, die der natürlichen sinoiden Lichtfunktion ausgesetzt waren, richtet ihre Aktivität deutlich stärker nach den Lichtverhältnissen und beanspruchten längere nächtliche Ruhezeiten.

Konsequenterweise können zwar ausgeprägte Verhaltensweisen auch unter Laborbedingungen beobachtet werden, die Feinheiten können jedoch stark von Rhythmus und Qualität des Lichtes abhängen. Mit dieser Erkenntnis hoffen die Forscher, die Mobilität der Mäusepopulationen in der Sahel-Zone verstehen zu können, die möglicherweise den Ausschlag für das manchmal explosiv steigende Vorkommen der Wüstenrennmäuse gibt.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 23.11.1998
"Sensor für die Tageszeit"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 11.8.1998
"Die Temperatur beträgt zwölf Uhr "
Spektrum Ticker vom 10.6.1998
"Maus wie Fliege"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 7/97, Seite 58
"Das Pinealorgan und sein Hormon Melatonin"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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