Navigation

Skiplinks

Contact

Prof. Dr. Henrik Mouritsen

AG Neurosensorik/Animal Navigation, IBU
Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg

Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11
D-26129 Oldenburg
Germany

Phone: +49 (0) 441 798 3081
          +49 (0) 441 798 3095

email: henrik.mouritsen(at)uni-oldenburg.de

Recruitment

2 PhD-positions (65% E13 TV-L, 4 Years)

The research group "Animal Navigation" headed by Prof. Henrik Mouritsen at the Institute of Biology and Environmental Sciences, University of Oldenburg has been awarded a 6-year ERC Synergy Grant for a project entitled QuantumBirds: Radical pair-based magnetic sensing in migratory birds together with Prof. Peter Hore, University of Oxford.

The navigational and sensory abilities of night-migratory songbirds, travelling alone over thousands of kilometers, are absolutely staggering. The successful completion of these magnificent voyages depends crucially on the birds’ ability to sense the Earth’s magnetic field. The experimental evidence suggests something extraordinary. The birds’ magnetic compass sensor seems to rely on coherent quantum phenomena that indirectly allow magnetic interactions a million times smaller than kBT (Boltzmann’s constant multiplied by temperature) to be detected in biological tissue.

Working in QuantumBirds brings together quantum physics, spin chemistry, behavioral biology, biochemistry, and molecular biology in a unique, ambitious, imaginative and genuinely synergetic research programme. We aim to prove whether the primary magnetic detection event occurring in the birds’ retinas involves the quantum spin dynamics of photochemically formed radical pairs in cryptochrome proteins. You would work on an exciting question in an international and interdisciplinary group of researchers, who regularly publish their findings in the very best scientific journals (including e.g. 5 papers in Nature since 2009).

Positions Infomation

Applicants are invited for a PhD-position in Protein Biochemistry(65% E13 TV-L, 4 Years) starting from the 1st of April 2019 in Oldenburg, Germany.
Your Qualifications

  • Master`s or diploma degree in natural sciences (biology, biochemistry or similar fields)
  • High level of enthusiasm, motivation and ability to work effectively as part of an interdisciplinary team
  • Basic knowledge of protein expression and purification, westernblot, cloning and PCR is mandatory
  • Experience with cell culture and confocal microscopy is advantageous
  • Good spoken and written English

Applicants are invited for a PhD-position in Calcium-Imaging(65% E13 TV-L, 4 Years) starting from the 1st of April 2019 in Oldenburg, Germany.
Your Qualifications

  • Master`s or diploma degree in natural sciences (biology, neuroscience or similar fields)
  • High level of enthusiasm, motivation and ability to work effectively as part of an interdisciplinary team
  • Basic knowledge of fluorescence microscopy and histology is mandatory
  • Experience with cell culture, calcium imaging, single cell electrophysiology and retinal tissues is advantageous
  • Good spoken and written English

What we offer

The QuantumBirds (www.quantumbirds.eu) project is located at the University of Oxford, UK (physical and chemical aspects) and at the University of Oldenburg, Germany (biological and biochemical aspects), and collaborates with research groups from around the world. You will be located in Oldenburg and become part of a large diverse team working closely together on related questions and will have access to a wide range of superb modern equipment, techniques and expertise.

Our working group is member of the DFG funded PhD program "Molecular basis of sensory biology" and of the graduate school program "Neurosensory sciences and systems", which you must take part in. This includes going to conferences, excursions, courses and workshops with great networking opportunities, and research training and career programs that will help further promote your professional development. For more information about our group, see http://www.member.uni-oldenburg.de/henrik.mouritsen/ and https://www.uni-oldenburg.de/sensorybio/

Family and scientific career is supported by us and the University of Oxford and the University of Oldenburg.

How to apply

Your application should include a letter of motivation, a detailed CV, a publication list, names and phone numbers of at least two personal references,  university and high school certificates. Please send your application as a single pdf-file to Dr. Beate Grünberg beate.gruenberg@uni-oldebkaznburg.dezt. All applications received before the 25th of February, 2019 will be considered. We will start looking at the applications after the deadline and will consider further applications until the position is filled.

We and the University of Oldenburg are aware of the power of diversity. In order to increase the percentage of female faculty and staff members, female candidates with equal qualification will be given preference. Applicants with disabilities will be preferentially considered in case of equal qualification.

Der perfekten Navigation auf der Spur

  • Rotkehlchen im Fokus der Forschung: Wissenschaftler der Universität Oldenburg wollen das Phänomen der perfekten Navigation weiter ergründen. Foto: Universität Oldenburg

Zugvögel navigieren präziser als jedes GPS – selbst nach mehreren Tausend Kilometern Flug landen sie exakt dort, wo sie hinwollten. Wie das genau funktioniert, ist noch nicht restlos geklärt. Forscher um den Oldenburger Biologen Henrik Mouritsen sind dem Phänomen jetzt ein Stück näher gekommen.

Forscher gehen davon aus, dass die Vögel mehrere Fähigkeiten besitzen, um sich zu orientieren: Sie analysieren den Stand der Sonne, prägen sich Sternenbilder ein und nehmen das Erdmagnetfeld wahr. Wie das funktioniert, ist noch nicht restlos geklärt. Mit größter Wahrscheinlichkeit spielen quantenchemische Details im Auge eine entscheidende Rolle  – der sogenannte „Radikal-Paar-Mechanismus“. Bisher konnte allerdings niemand erklären, warum die Vögel mithilfe dieses Mechanismus so verblüffend präzise navigieren können. In langjähriger Zusammenarbeit haben ein internationales Forscherteam der Universität Oxford (Großbritannien) und der Oldenburger Neurobiologe Prof. Dr. Henrik Mouritsen eine vielversprechende Theorie entwickelt, die nun diese Genauigkeit erklären könnte. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler kürzlich als Titelthema in der renommierten Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.

Hauptautor des Fachartikels ist der Chemiker Prof. Dr. Peter J. Hore aus Oxford. Mouritsen, Direktor des Instituts für Biologie und Umweltwissenschaften an der Universität Oldenburg, fungiert als Ko-Autor. Die Wissenschaftler entwickelten ein Modell des Radikal-Paar- Mechanismus, das auf sehr realistischen, quantenchemischen Berechnungen basiert. Vereinfacht lautet die Hypothese: Der Magnetsinn der Vögel sitzt in speziellen Eiweißen der Netzhaut, den Cryptochrom-Proteinen. Diese sind farbsensibel. Trifft weißes, blaues oder türkisfarbenes Licht auf das Auge, kommt es zu einer chemischen Reaktion: Zwei „Radikale“ entstehen, der Magnetsinn der Vögel wird quasi „scharf“ geschaltet. Der Vogel kann nun die Richtung des Magnetfelds ablesen. Dreht oder kippt er den Kopf, verändert sich die Wahrnehmung entsprechend. Vermutlich ist ein Abbild des Erdmagnetfelds dem optischen Bild überlagert, das ein Vogel sieht.

Mithilfe aufwendiger Computersimulationen konnten die Wissenschaftler diese Vorgänge im Auge nachstellen – mit einem verblüffenden Ergebnis: „Die Richtungsgenauigkeit des Radikal-Paar- Mechanismus kann viel besser sein als gedacht“, sagt Mouritsen. Sogar eine Präzision deutlich unter fünf Grad sei möglich. Damit belegten die Forscher, dass das Cryptochrom die passenden chemischen Eigenschaften besitzt, um als Kompassnadel der Vögel fungieren zu können. Ein Beweis, dass diese Theorie richtig ist, sei das allerdings noch nicht. Dafür sind laut Mouritsen weitere gemeinsame Experimente notwendig. Der Neurobiologe setzt große Hoffnungen in das Radikal-Paar-Modell: „Möglicherweise bekommen wir so eines Tages eine quantenchemische Erklärung, wie Vögel ihren Weg finden und warum Einflüsse wie Elektrosmog den Orientierungssinn von Zugvögeln versagen lassen könnten.“

Re-calibration of the magnetic compass in hand-raised European robins (Erithacus rubecula)

Abstract

Migratory birds can use a variety of environmental cues for orientation. A primary calibration between the celestial and magnetic compasses seems to be fundamental prior to a bird’s first autumn migration. Releasing hand-raised or rescued young birds back into the wild might therefore be a problem because they might not have established a functional orientation system during their first calendar year. Here, we test whether hand-raised European robins that did not develop any functional compass before or during their first autumn migration could relearn to orient if they were exposed to natural celestial cues during the subsequent winter and spring. When tested in the geomagnetic field without access to celestial cues, these birds could orient in their species-specific spring migratory direction. In contrast, control birds that were deprived of any natural celestial cues throughout remained unable to orient. Our experiments suggest that European robins are still capable of establishing a functional orientation system after their first autumn. Although the external reference remains speculative, most likely, natural celestial cues enabled our birds to calibrate their magnetic compass. Our data suggest that avian compass systems are more flexible than previously believed and have implications for the release of hand-reared migratory birds.

Nature Publication

Henrik Mouritsen zum Nature-Artikel:
'Anthropogenic electromagnetic noise disrupts magnetic compass orientation in a migratory bird'

Marty5yinmkgd1a Jäger (martina.u02ejaem2gwuger@uolvtof9.dey+k) (Changed: 2019-02-11)