Hauskatzen hinterlassen in ihrem Urin ein langanhaltendes chemisches Erkennungszeichen, das von Wissenschaftlern aus Japan, Deutschland und Spanien identifiziert wurde. Das Erkennungszeichen besteht aus 13 ungewöhnlichen Fettsäuren, und diese Entdeckung könnte helfen, zu erklären, wie Katzen einander lange Zeit nach dem Hinterlassen einer Duftmarke erkennen.
Professor Masao Miyazaki der Iwate-Universität leitete die Studie, deren Ergebnisse in Current Biology veröffentlicht wurden. Das Team entdeckte, dass verzweigtkettige Fettsäuren, oder BFAs, individuelle Urinprofile erzeugen, die relativ stabil über die Zeit bleiben. Katzen können diese Unterschiede erkennen, und die Forschung deutet darauf hin, dass die Niere selbst als ein Speicherbehälter für die Verbindungen dienen könnte.
Das Duft-Rätsel
Katzen sind stark auf Geruch angewiesen, um Informationen über andere Katzen zu sammeln, und sie nehmen regelmäßig solche Daten aus Urin und anderen Geruchsmarken auf, die in ihrer Umgebung verweilen. Diese chemischen Spuren können lange Zeit kommunizieren, nachdem das Tier, das sie hinterlassen hat, weg ist.
Das schafft ein Rätsel: Da viele Duftmoleküle verdunsten, sich zersetzen oder sich im Laufe der Zeit verändern, wie kann ein anderes Tier dann feststellen, welches Tier ursprünglich einen Duftpfad hinterlassen hat, wenn er ständig in der Entwicklung ist?
Japanische, deutsche und spanische Forscher haben Hauskatzen als eine mögliche Quelle für eine Antwort genannt und vorschlagen, dass eine Gruppe ungewöhnlicher Fettsäuren als ein langanhaltendes chemisches Kennzeichen im Katzenurin wirken könnte.
Die 13 Ungewöhnlichen Säuren
Die Forscher wählten in ihrer Studie 13 verzweigtkettige Fettsäuren, oder BFAs, aus. Jede Katze trug eine eigene ausgeprägte Kombination und ein eigenes Verhältnis dieser Verbindungen, obwohl die Proportionen in dem gleichen Tier tendenziell etwa gleich blieben.
Die Forscher konnten durch Verhaltensversuche zeigen, dass Katzen Unterschiede zwischen BFA-Profilen wahrnehmen können, selbst wenn die anderen Lipide im Urin gleich gehalten wurden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass BFAs als eine dauerhafte chemische „Kennenlernkarte“ funktionieren könnten, die dazu beiträgt, Informationen über die individuelle Identität zu bewahren.
Katzen Merken Individuelle Düfte
Bevor sie sich der Identifizierung der beteiligten Chemikalien zuwandten, mussten die Ermittler zunächst zeigen, dass Katzen Urin von verschiedenen Individuen unterscheiden können.
Katzen verbrachten weniger Zeit mit der Untersuchung derselben Urinprobe nach wiederholten Begegnungen damit. Wenn sie jedoch mit Urin einer anderen Katze konfrontiert wurden, kehrte ihr Interesse zurück, und sie widmeten mehr Zeit dem Schnuppern.
Bemerkenswert war, dass Katzen weiterhin abgeschwächte Reaktionen auf zuvor kennengelernt Gerüche zeigten, selbst nachdem Monate zwischen den Expositionen verstrichen waren. Dieser Befund deutet darauf hin, dass Katzen möglicherweise langfristige Erinnerungen an bestimmte Urin-Düfte haben.
Die Wissenschaftler untersuchten auch die Flehmen-Reaktion, diesen typischen Mund-offenen Ausdruck, den Katzen machen, wenn sie bestimmte Gerüche untersuchen, und fanden heraus, dass Katzen sie häufiger beim Riechen fremden Urins als beim Riechen ihres eigenen einsetzten.
Die wiederholte Präsentation desselben Urins führte dazu, dass die Flehmen-Reaktion seltener auftrat, doch wenn eine frische Urinprobe von einer anderen Katze hinzugefügt wurde, stieg die Reaktion wieder an.
Professor Masao Miyazaki von der Iwate-Universität leitete das Forschungsprojekt. Er sagte: „Nachdem wir bestätigt hatten, dass Katzen einzelne Urin-Düfte unterscheiden können, nutzten wir die Flehmen-Reaktion als Hinweis, um Harnmoleküle zu identifizieren, die möglicherweise zur Erkennung individueller Gerüche beitragen.“
Die Flehmen-Reaktion und Ihr Hinweis
Das Team setzte die Katzen daraufhin auf die Probe, um zu sehen, ob sie tatsächlich einen Unterschied zwischen diesen BFA-Mustern erkennen konnten. Sie hielten die anderen Lipidsubstanzen der Urinproben konstant und veränderten nur den spenderspezifischen Anteil, der die BFA enthielt.
Sobald die Katzen sich an die ursprüngliche Probe gewöhnt hatten, begannen sie stärker zu schnuppern, wenn der BFA-Anteil verändert wurde, und diese Veränderung im Verhalten lieferte Beweise dafür, dass Katzen individuelle BFA-Zusammensetzungen unterscheiden können.
Dieses Ergebnis untermauert die Vorstellung, dass diese Fettsäuren möglicherweise wichtige Informationen über die individuelle Identität vermitteln, anstatt nur als ungewöhnliche chemische Nebenprodukte zu dienen.
Das Jahrhundertalte Rätsel der Niere
Die Forscher fanden einen überraschenden Hinweis im Zusammenhang mit den Nieren: Sie fanden BFAs in diesem Organ, aber nicht in einem der anderen Gewebe, die sie untersuchten.
Neutrale Lipide mit BFAs wurden unter den in Tröpfchen innerhalb des Nierenkortex gelagerten Substanzen gefunden. Diese Nieren-Lipidtröpfchen haben Wissenschaftler seit über einem Jahrhundert verwirrt.
Die genannten Tröpfchen waren schon lange Gegenstand von Unsicherheit, wobei ihr biologischer Zweck unbekannt blieb, obwohl Katzen bekanntermaßen große Mengen davon haben. Die neue Forschungsergebnisse lassen die Möglichkeit offen, dass die Tröpfchen als ein Reservoir zur Speicherung von Lipiden mit BFAs fungieren.
Ein Speicherorgan wie das hier diskutierte könnte dazu beitragen, die chemische Signatur einer Katze relativ stabil zu halten, selbst wenn sich ihre Ernährung oder physiologische Bedingungen vorübergehend ändern. Indem es diese kurzfristigen Schwankungen zurückhält, könnte die Niere dazu beitragen, ein konsistenteres individuelles chemisches Profil im Urin aufrechtzuerhalten.
Die Beständigkeit der Signatur
Viele der Chemikalien, die den Urin riechen lassen, sind flüchtig und beginnen sich schnell zu verändern, nachdem sie abgelagert wurden. BFA-Verbindungen hingegen sind halbflüchtig und verdunsten langsamer, was sie relativ beständig macht.
Wenn Proben bei 25°C gelagert wurden, blieben die BFA-Profile, die mit einzelnen Katzen verbunden waren, mindestens 24 Stunden lang relativ stabil. Dieser Zeitraum deutet darauf hin, dass das Signal stark genug ist, damit eine Katze an einen Ort zurückkehren und die Signatur einer anderen Katze immer noch erkennen kann, die dort gewesen war.
Das Langzeitgedächtnis von Düften
Verhaltensversuche bei Katzen zeigten, dass die Tiere Langzeitgedächtnisse bestimmter Urindüfte behalten. Die Flehmen-Reaktion ließ nach, während sich die Katzen an die gleiche Probe gewöhnten, kam aber zurück, wenn der Urin einer neuen Katze eingeführt wurde.
Die Verhaltensnachweise deuten darauf hin, dass Katzen individuelle chemische Identitäten über lange Zeiträume hinweg beibehalten, was einem Muster der Gewöhnung und Erkennung entspricht. Die Verhaltensdaten der Studie untermauern die Idee, dass BFAs aussagekräftige Informationen über die Identität vermitteln und nicht nur ungewöhnliche Nebenprodukte sind.
Was wir daraus machen
Es ist eine charmante Besonderheit – eine alltägliche biologische Tatsache, die wie ein heimlicher Katzen-Code klingt. Katzen haben Territorien markiert und einander untersucht, seit Ewigkeiten, und jetzt haben wir eine chemische Erklärung für einen Teil dieses Verhaltens.
Die Forschung wirft mehrere Fragen auf, die es wert sind, beobachtet zu werden:
- Wie verändern sich die BFA-Profile im Laufe des Lebens einer Katze, und spiegeln sie Gesundheit oder Alterung wider?
- Tragen Wildkatzen die gleiche Signatur, und variiert diese zwischen verschiedenen Arten?
- Was löst die Flehmen-Reaktion bei Katzen aus, und wie verarbeiten sie die Informationen, die sie detektieren?
Die Forschung liefert eine definitive Antwort auf die langjährige Frage bezüglich dieser Nierentröpfchen. Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die innerhalb dieser gespeicherten BFAs enthaltenden Lipide eine völlig neue biologische Funktion erfüllen.
Katzenbesitzer sollten wissen, dass der Urin, den ihre Haustiere hinterlassen, mehr als nur ein Geruch ist. Er trägt Informationen über die Identität der Katze, und andere Katzen können diese eine Weile nachdem er hinterlassen wurde, lesen.
Es ist ein bemerkenswerter Fakt, der zu beachten ist, dass die meisten chemischen Signale rasch vergehen, und doch haben Katzen es geschafft, eine Markierung zu etablieren, die Bestand hat. Und jetzt haben wir entdeckt, woraus diese Markierung besteht.
Quellenmaterial: „Wissenschaftler entdecken eine versteckte „Ausweis“ im Katzenurin“, ScienceDaily.
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