Jacobson-Organ

Definition & Überblick

Das Jacobson-Organ (auch Vomeronasalorgan oder Organon vomeronasale) ist ein paariges Sinnesorgan der chemischen Wahrnehmung, das bei zahlreichen Wirbeltierarten vorkommt. Es befindet sich im vorderen Bereich der Nasenhöhle, eingebettet in die Schleimhaut des Vomer (Pflugscharbein) oder am Boden der Nasenscheidewand. Im Unterschied zum eigentlichen Riechepithel der Nase ist das Jacobson-Organ auf die Detektion nichtflüchtiger oder schwerflüchtiger chemischer Signalstoffe spezialisiert – insbesondere auf Pheromone, die in der innerartlichen Kommunikation eine zentrale Rolle spielen.

Benannt ist das Organ nach dem dänischen Anatomen Ludwig Levin Jacobson, der es 1811 erstmals systematisch beschrieb, obwohl bereits Frederik Ruysch im 17. Jahrhundert auf entsprechende Strukturen aufmerksam gemacht hatte. In der Ethologie gilt das Jacobson-Organ als Schlüsselstruktur für das Verständnis pheronmongesteuerter Verhaltensweisen, die von der Partnerwahl über das Territorialverhalten bis zur Mutter-Kind-Bindung reichen.

Biologischer Hintergrund

Das Vomeronasalorgan besteht aus einem mit Neuroepithel ausgekleideten, schlauchförmigen bis sackartig erweiterten Hohlraum. Dieses Neuroepithel enthält bipolare Sinneszellen, deren Axone den Nervus vomeronasalis bilden. Dieser Nerv projiziert nicht in den Bulbus olfactorius, den primären Riechkolben, sondern in den Bulbus olfactorius accessorius – eine eigene Hirnstruktur, die enge Verbindungen zur Amygdala und zum Hypothalamus unterhält. Dadurch sind die über das Jacobson-Organ aufgenommenen Reize besonders eng mit emotionalen Reaktionen und neuroendokrinen Regelkreisen verknüpft.

Im Gegensatz zu den Rezeptoren des Hauptriechsystems, die überwiegend G-Protein-gekoppelte Rezeptoren der OR-Familie nutzen, exprimieren die Neurone des Vomeronasalorgans Rezeptoren der V1R- und V2R-Familien. Diese Rezeptortypen haben sich im Laufe der Evolution auf die Erkennung artspezifischer Botenstoffe spezialisiert. Der Zugang der Pheromone zum Organ erfolgt je nach Tiergruppe über verschiedene Mechanismen: Bei Schlangen und Eidechsen transportiert die Zunge Duftstoffpartikel zum Organ, bei vielen Säugetieren gelangen sie über einen feinen Gang (Ductus incisivus) aus der Mundhöhle oder der Nase in das Lumen des Organs.

Ein typisches Verhalten, das die aktive Nutzung des Jacobson-Organs sichtbar macht, ist das sogenannte Flehmen. Dabei ziehen Tiere die Oberlippe hoch, schließen teilweise die Nasenöffnungen und pressen durch rhythmische Zungenbewegungen chemische Substanzen in das Organ. Dieses Verhalten ist besonders bei Katzen, Pferden, Rindern, Ziegen und vielen Wildtierarten zu beobachten.

Bei welchen Tieren tritt es auf?

Das Jacobson-Organ ist im Tierreich weit verbreitet, variiert jedoch in Ausprägung und funktioneller Bedeutung erheblich:

• Reptilien: Besonders hoch entwickelt bei Schlangen und vielen Eidechsen. Das ständige Züngeln dient primär dem Transport von Duftmolekülen zum Vomeronasalorgan und ermöglicht die Ortung von Beutetieren, Feinden und paarungsbereiten Artgenossen. Bei Schlangen ist das Organ so dominant, dass es funktionell wichtiger ist als das eigentliche Riechepithel.
• Amphibien: Funktionsfähig bei vielen Schwanzlurchen und Froschlurchen, wo es bei der Nahrungserkennung und dem Sozialverhalten beteiligt ist.
• Säugetiere: Gut ausgebildet bei den meisten Nagetieren, Huftieren, Katzenartigen und zahlreichen weiteren Ordnungen. Das Organ ist hier eng mit dem Reproduktionsverhalten, der Erkennung des Fortpflanzungsstatus und der individuellen Identifikation verbunden.
• Primaten und Menschen: Bei Altweltaffen und beim Menschen ist das Organ nur noch rudimentär vorhanden oder fehlt gänzlich. Die zugehörigen Gene (TRP2-Kanal, V1R- und V2R-Rezeptoren) sind beim Menschen größtenteils pseudogenisiert, also funktionslos geworden. Ob ein Rest vomeronasaler Wahrnehmung beim Menschen existiert, wird in der Forschung kontrovers diskutiert.
• Vögel: Besitzen kein funktionsfähiges Jacobson-Organ. Ihre chemische Kommunikation – soweit vorhanden – läuft über das Hauptriechsystem.

Auslöser & Funktion

Die über das Jacobson-Organ vermittelten Informationen steuern eine Vielzahl instinktgebundener und teils auch erlernter Verhaltensweisen. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

• Reproduktionsverhalten: Die Erkennung von Sexualpheromonen ist vermutlich die zentrale Funktion. Männliche Säugetiere prüfen durch Flehmen den Östruszustand weiblicher Artgenossen. Bei Mäusen löst die vomeronasale Wahrnehmung männlicher Pheromone den Bruce-Effekt aus – den Abbruch einer bestehenden Trächtigkeit bei Anwesenheit eines fremden Männchens.
• Mutter-Kind-Bindung: Bei Schafen und Ziegen spielt das Vomeronasalorgan eine Rolle beim Erkennen und Annehmen des eigenen Lamms unmittelbar nach der Geburt. Eine experimentelle Blockade des Organs kann die Ablehnung des Nachwuchses zur Folge haben.
• Territorialverhalten: Harnmarkierungen, Sekretreste aus Duftdrüsen und andere chemische Markierungen im Territorium werden durch das Jacobson-Organ analysiert und liefern Informationen über Identität, Geschlecht, Dominanzstatus und Gesundheitszustand des Senders.
• Beuteerkennung: Bei Schlangen ist das Organ essenziell für die Verfolgung von Beutespuren und die Unterscheidung zwischen essbaren und ungenießbaren Objekten.