Hyperoxid schädigt Zellen und steht im Verdacht Krankheiten auszulösen. Bei Vögeln aber sorgt dieses Molekül dafür, dass sie das irdische Magnetfeld „sehen“ können. Wissenschaftler haben entdeckt, dass Superoxid eine Schlüsselrolle für das natürliche Navigationssystem der Tiere spielt. Ihre Ergebnisse berichten sie in der Fachzeitschrift „Biophysical Journal“.
Zugvögel verfügen über einen nahezu untrüglichen Ortssinn, der sie über tausende von Kilometern auf ihren Zugwegen geleitet. Bereits im Jahr 2000 erkannte der Biophysiker Klaus Schulten von der Universität von Illinois, dass das Molekül Cytochrom für die Navigation der Tiere eine wichtige Rolle spielt. Das bei Pflanzen in den Blättern und bei einigen Tieren im Auge vorhandene Protein wirkt als ein auf blaues Licht optimierter Photorezeptor. Wie es funktioniert war aber unklar, denn eigentlich gilt das Magnetfeld der Erde als entscheidendes Orientierungsraster für die Vögel.
Freie Elektronen-Spins als Minikompasse
Schulte postulierte, dass das Magnetfeld bestimmte chemische Reaktionen des Cytochroms beeinflusst, wenn diese schnell genug sind. Das klang zunächst esoterisch und wurde von seinen Kollegen mit Skepsis aufgenommen. „Vor unserer Arbeit dachte man, dass das unmöglich ist, weil die Magnetfelder nur so schwach mit Molekülen interagieren“, erklärt der Physiker. Doch Schulte bleibt dabei: „Diese chemischen Reaktionen umfassen Elektronentransporte, die die Spins der Elektronen frei beeinflussbar machen. Diese Spins verhalten sich aber wie kleine Kompasse.“
Tatsächlich stießen nun auch andere Forscher auf solche Reaktionen: „Wissenschaftler entdeckten, dass Cytochrom mit seinen eigenen molekularen Spins einen Reaktionspartner rekrutiert, der dann diesen so genannten Zero-Spin entwickelt“, so Schulte. Aber was war der Reaktionspartner? Zunächst hielt man molekularen Sauerstoff dafür.
