Wie beeinflusst Ghrelin das Migrationsverhalten?

Leonida Fusani 1,2, Silvia Fuselli 3, Wolfgang Goymann 4, Hiroyuki Kaiya 5, Steve Smith 1 1 University of Veterinary Medicine, Vienna; 2 University of Vienna; 3 University of Ferrara, Italy; 4 Max Planck Institute for Ornithology, Seewiesen, Germany; 5 National Cerebral and Cardiovascular Center Research Institute, Osaka, Japan Milliarden von Zugvögeln legen jährlich sehr weite Strecken über ganze Kontinente zurück und überwinden bei diesen Non-Stopp Flügen ökologische Barrieren wie Ozeane und Wüsten. Während des Zuges verbringen die Vögel ca. 80% ihrer Zeit auf Rastplätzen, wo sie sich von den Anstrengungen des langen Fluges erholen können und ihre Energiereserven wieder auffüllen. Das Zugverhalten wird von Witterungsverhältnissen wie Wind und Regen beeinflusst. Die Entscheidung, länger an einem Rastplatz zu verharren oder aber weiterzuziehen, ist mitunter vom körperlichen Zustand der Vögel abhängig. Überraschenderweise sind die physiologischen Mechanismen, die diese Entscheidung beeinflussen, kaum bekannt. Eine aktuelle Studie unserer Forschungsgruppe zeigte, dass Ghrelin, ein vor kurzem entdecktes Hormon, beim Rastverhalten von Zugvögeln eine Rolle spielt. Ghrelin wird im Verdauungstrakt produziert und man nimmt an, dass es bei domestizierten Vögeln Appetit und Nahrungssuche beeinflusst. Wir gehen daher davon aus, dass der Ghrelinspiegel im Blutkreislauf den Zugvögeln signalisiert, wann es an der Zeit ist, aufzubrechen. Diese Hypothese werden wir an wildlebenden Gartengrasmücken (Passeriformes: Sylvia borin) testen und planen hierfür eine Reihe von Experimenten auf einem Rastplatz dieser Vogelart im Mittelmeer. Wir werden untersuchen, wie sich die Ghrelinkonzentration während der verschiedenen Phasen des Zugs verändert, indem wir einen langen Flug und einen Zwischenstopp simulieren. Des Weiteren ermitteln wir, ob die Verabreichung von Medikamenten, die in ihrer Wirkung Ghrelin nachahmen oder entgegensteuern, Auswirkungen auf Zugverhalten und Nahrungsaufnahme hat. Außerdem werden wir die Variation jener Gene erforschen, welche die Ghrelinproduktion regulieren, um zu verstehen, warum die Beziehungen zwischen Kondition, Zugverhalten und Nahrungsaufnahme bei Vögeln derselben Art so unterschiedlich sind. Unsere Vorgehensweise ist aus mehreren Gründen sehr innovativ: Erstens werden wir den overnight approach anwenden, der in unserer Arbeitsgruppe entwickelt wurde, um wildlebende Vögel während ihres tatsächlichen Zuges zu erforschen: Die Vögel werden dabei an ihren Rastplätzen gefangen, in speziell dafür konzipierten Käfigen für kurze Zeit überwacht und danach freigelassen. Zweitens werden wir ein neues Hormon studieren, dessen Rolle in der Vogelbiologie bisher noch kaum verstanden ist. Drittens werden wir einen multidisziplinären Ansatz wählen, der Verhaltensbiologie, Physiologie und Genetik kombiniert. Somit können wir die Anzahl der zu untersuchenden Vögel möglichst gering halten. Da Ghrelin ein Stoffwechselendprodukt ist, lässt sich nachvollziehen, wie sich die Variabilität der Gene des Ghrelin- Hormonsystems in Veränderungen des aktiven Botenstoffes und seiner Effekte wiederspiegelt. Diese Herangehensweise erlaubt es uns, verschiedene Fragestellungen zu erforschen - von den Genen bis hin zum Verhalten.