Max-Planck-Forschungsgruppe Verhaltensgenomik

Die allermeisten einheimischen Vögel ziehen im Winter in wärmere Gefilde. Ein Charakteristikum des Vogelzugs ist die enorme Bandbreite der Ausprägung dieses Zugverhaltens, welches sowohl zwischen verschiedenen Arten, aber auch innerhalb ein und derselben Vogelart stark variieren kann. Manche Populationen der Mönchsgrasmücke Sylvia atricapilla, an der wir vorangig arbeiten, sind Langzieher, andere Kurzzieher, und wieder andere Populationen derselben Vogelart sind Standvögel, das heißt sie ziehen gar nicht. Besonders faszinierend sind Jungvögel auf ihrem ersten Langstreckenzug. Diese rund 15 Gramm leichten Vögel fliegen zielgenau über tausende von Kilometern, oft über Kontinente hinweg, in ein Überwinterungsgebiet, in dem sie noch nie zuvor gewesen sind – und zwar ohne die Hilfe ihrer Eltern, dafür aber mit bewunderswerter Genauigkeit! Wie schaffen sie das?

Durch quantitative genetische Analysen und Zuchtexperimenten weiß man, dass der Großteil dieser verschiedenen Zugstrategien eine genetische Grundlage hat. Man weiß jedoch nicht, welche oder wie viele Gene bei der Regulierung dieser Variabilität eine Rolle spielen.

Mit unserer Forschung möchten wir verstehen, welche Gene dafür verantwortlich sind, dass der Vogel weiß, wie er sein Überwinterungsgebiet findet und wann er losfliegen muss um rechtzeitig anzukommen, und welche Signalwege hierbei eine Rolle spielen.

Um diese Fragen möglichst effektiv untersuchen zu können, kombinieren wir modernste Sequenzierungsmethoden mit Verhaltensexperimenten an der Mönchsgrasmücke, dem hierfür idealen, bisher aber genomisch nicht charakterisierte Zugvogel-Modell. Um die Gene zu identifizieren, welche die phänotypische Variabilität unterschiedlichen Zugverhaltens modulieren, charakterisieren wir genetische Variationen von Genkandidaten, bei denen ein möglicher Zusammenhang mit der variablen Ausprägung verschiedener Zugstrategien vermutet wird. Diesen Ansatz kombinieren wir mit der Analyse populationsspezifischer Unterschiede im Gen-Expressionsmuster benachbarter Populationen mit unterschiedlichen Zugrouten, beziehungsweise solchen Populationen, die sesshaft bleiben und nicht ziehen.