Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Enzym als Kontrolleur im Nektar

22.04.2005


Jenaer Max-Planck-Wissenschaftler haben neue Kontrollmechanismen in Tier-Pflanze-Symbiosen entdeckt


Die Ameisenart Pseudomyrmex ferrugineus, "Spezialist" in Sachen Akazien, beim Verzehr des für sie extra aufbereiteten Nektars. Bild: Martin Heil



Ein Enzym, das die Zusammensetzung der Zucker im Nektar von Pflanzen maßgeblich beeinflusst, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena entdeckt. Dieses Enzym spaltet Zucker, die im Nektar nicht benötigt werden. Bestimmte Pflanzenarten können auf diese Weise ihren Nektar in einer genauen Rezeptur anbieten, die den Bedürfnissen erwünschter Ameisenarten entspricht, denn: Mit diesem Nektar locken die Pflanzen nützliche Ameisen als Helfer gegen Schadinsekten an (Science, 22. April 2005).

... mehr zu:
»Akazienart »Ameise »Enzym »Nektar »Saccharose


Das spezifische Kohlenhydrat-Muster im Nektar erweist sich damit als ausschlaggebend für Symbiosen von Pflanzen und Tieren. Deren Zusammenleben ist vielfach dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanze eine "Belohnung" anbietet und vom Tier dafür einen Service erhält. Nektar spielt dabei in zwei verschiedenen Wechselwirkungen eine wichtige Rolle: Während der Blütennektar Bienen für die Bestäubung anlockt und damit die Fruchtbildung ermöglicht, dient der Blattnektar patrouillierenden Ameisen als Nahrung. Als Gegenleistung machen diese dann Jagd auf Fraßfeinde - etwa Raupen, kleine Käfer und andere Insekten - und verteidigen die Pflanze auf diese Weise mit anhaltendem Erfolg.

Das von den Wissenschaftlern Martin Heil, Janine Rattke und Wilhelm Boland gefundene Enzym sorgt dafür, dass die Pflanzen den Nektar genau mit jener Zuckerkombination anbieten, die den Bedürfnissen der jeweils anzulockenden Ameisen entspricht. Wie weit diese Leistungen seitens der Pflanzen gehen, haben die Forscher an verschiedenen Akazienarten in Mexiko untersucht.

Die Akazien kooperieren auf ganz unterschiedliche Weise mit Ameisen: Während einige Pflanzen patrouillierende Ameisen aus ihrer Umgebung anlocken, beherbergen andere ständige Ameisenkolonien. Dem Enzym, das dafür verantwortlich schien, kamen die Wissenschaftler durch interessante Beobachtungen auf die Spur. Die patrouillierenden Ameisenarten bevorzugten nämlich nur den Nektar der anlockenden Akazienarten, während die auf eine bestimmte Akazienart spezialisierten, Kolonie-bildenden Ameisen nur den Nektar "ihrer" Wirtspflanzen mochten. Die chemische Analyse zeigte, dass die Nektare der anlockenden Akazien Rohrzucker (Saccharose), Traubenzucker (Glucose) und Fruchtzucker (Fructose) enthielten. Im Nektar der ameisenbewohnten Akazienart dagegen fehlte die Saccharose völlig.

Enzymatische Untersuchungen an den "dazugehörigen" Ameisen ergaben schließlich, dass diesen das Enzym fehlt, das die Saccharose abbaut - im Nektar ihrer speziellen Wirtspflanzen ist es jedoch reichlich vorhanden: Es kann dort die Saccharose spalten und den Ameisen die gewünschten Kohlenhydrate quasi "vorverdaut" zur Verfügung stellen. Dieser Nektar ist so für "fremde" Ameisen unattraktiv, für die "Spezialisten" indes Vollwertnahrung.

"Dies ist das erste Mal, dass überhaupt ein derartiges Verdauungs-Enzym im Nektar von Pflanzen gefunden wurde", so Martin Heil, der neue Lehrstuhlinhaber für Ökologie an der Universität Duisburg-Essen. Er "wittert" nun solche Enzyme auch in vielen anderen Symbiosen. Angesichts der generellen Bedeutung von Nektar für die Bestäubung sowie die Verteidigung von Pflanzen sei zu erwarten, dass weitere Untersuchungen schnell neue Erkenntnisse bringen und damit das Verständnis dieser Pflanze-Tier Wechselwirkung weiter verbessern.

Prof. Dr. Martin Heil | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-duisburg-essen.de
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Akazienart Ameise Enzym Nektar Saccharose

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie