Einfluss des Erdmagnetfeldes auf Lebewesen

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Experimente bei verringertem Magnetfeld

Wie wir oben gesehen haben, hat das Erdmagnetfeld trotz der geringen Stärke, eine große Bedeutung für das Leben. Es schützt die Erdoberfläche vor dem größten Teil der geladenen Teilchen, die von der Sonne in Richtung Erde geschickt werden. Manche Forscher meinen, dass das Erdmagnetfeld darüber hinaus noch weitere Bedeutungen für das Leben haben könnte. Eine dieser Bedeutungen wurde bereits im vorherigen Abschnitt erläutert. Die NMR, ESR und Zyklotronresonanzen brauchen ein Magnetfeld (siehe Abschnitt über Zyklotronresonanzen). Diese drei Wechselwirkungsarten natürlicher elektromagnetischer Strahlung mit Lebewesen, würden ohne Magnetfeld nicht existieren. Um herauszufinden, wie wichtig die Existenz des Erdmagnetfeldes für Organismen ist, haben Forscher Experimente in magnetisch abgeschirmten Bereichen durchgeführt.

Bei unterschiedlichen Experimenten an Pflanzen wurden folgende Differenzen zwischen Pflanzen im abgeschirmten Bereich im Vergleich zu den Pflanzen der Kontrollgruppe festgestellt [Belyavskaya 2004]:
  • Reduzierte Zellteilung im Meristem (Pflanzengewebe aus undifferenzierten Zellen)
  • Verzögertes Sprießen der Wurzeln 
  • Veränderungen an Mitochondrien, sie nehmen im Volumen zu, aber ihre Cristae (die Einstülpungen der inneren Membran) werden geringer.
  • Übersättigung von Ca2+ im Zytoplasma und in Organellen.
Beobachtungen bei der Entwicklung von Rattenembryos im abgeschirmten Magnetfeld [SHIBIB 1987]:
  • Gestörte Myelinbildung bei den Axonen
Beobachtungen bei der Entwicklung von Salamanderlarven im abgeschirmten Magnetfeld [Asashima 1991]:
  • Stark erhöhtes Auftreten einer großen Palette von Entwicklungsstörungen

Dies sind interessante Ergebnisse, die tatsächlich darauf hinweisen, dass ein Magnetfeld von der Größenordnung des Erdmagnetfeldes für den korrekten Ablauf von Lebensprozessen notwendig ist. Diese Forschungen wurden teilweise im Rahmen von Raumfahrtprogrammen durchgeführt, um in Erfahrung zu bringen, ob bei längeren Raumreisen ein Magnetfeld in den Raumkapseln erzeugt werden sollte.

Von mehreren Vogelsorten und auch anderen Tieren ist bekannt, dass sie sich mithilfe des Erdmagnetfeldes orientieren. Wenn das Erdmagnetfeld zukünftig weiter absinken und eine Umpolung vollziehen wird, wird diese Orientierungsmöglichkeit für längere Zeit nicht mehr zur Verfügung stehen [Falkenberg 2010].


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Referenzen

Artikel

[Belyavskaya 2004] 
Belyavskaya, N.A.
Biological effects due to weak magnetic field on plants
Advances in Space Research, Volume 34, Issue 7, 2004, Pages 1566-1574

[Shibib 1987] 
Shibib K., Brock M, Gosztonyi G, Erne SN, Hahlbohm HD, Schoknecht G
The geomagnetic field: a factor in cellular interactions?
I. Magnetism and Schwann cell-axon interaction in the peripheral nerves of the newborn rat.

Neurological Research 1987 Dec;9(4):225-35

[Asashima 1991]
Makoto Asashima,  Kazunori Shimada,  Carl J. Pfeiffer
Magnetic shielding induces early developmental abnormalities in the newt, Cynops pyrrhogaster
Bioelectromagnetics Volume 12, Issue 4, pages 215–224, 1991

[Falkenberg 2010]
Falkenberg et al.
Avian Magnetoreception: Elaborate Iron Mineral Containing Dendrites in the Upper Beak Seem to Be a Common Feature of Birds
PLoS ONE 5(2): e9231. doi:10.1371, 2010