Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher der TU Dresden und der Kieler Universität untersuchten Haftmechanismen von Zecken

19.06.2017

Um ihre menschlichen und tierischen Opfer möglichst gut zu erreichen, legen Zecken beachtliche Wege zurück. Nicht nur hochwachsende Pflanzenteile werden erklettert, auch Haut und Haar gilt es bei der Suche nach geeigneten Futterstellen zu bezwingen. Wie die Blutsauger die Vielfalt von solchen Substraten überwinden und sich auf verschiedenen Oberflächen festhalten, zeigt eine aktuelle Studie von Dr. Dagmar Voigt von der Technischen Universität Dresden (TUD) und Professor Stanislav Gorb von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Die Ergebnisse der Untersuchungen am Gemeinen Holzbock (Ixodes ricinus) wurden kürzlich im „Journal of Experimental Biology“ veröffentlicht.

Zecken hungern fast ihr gesamtes Leben. In den bis zu drei Jahren verbringen sie 90 Prozent ihrer Zeit lauernd auf Gräsern, Kräutern und Sträuchern oder pausierend in der Streu. Um ihre menschlichen und tierischen Opfer möglichst gut zu erreichen, legen sie beachtliche Wege zurück. Nicht nur hochwachsende Pflanzenteile werden erklettert, auch Haut und Haar gilt es bei der Suche nach geeigneten Futterstellen zu bezwingen.


Ein Männchen der Zecke Ixodes ricinus hält sich auf einem Hautabdruck (Epoxidharz) des menschlichen Unterarms mit sieben seiner acht Füße fest.

Dagmar Voigt

Wie die Blutsauger die Vielfalt von solchen Substraten überwinden und sich auf verschiedenen Oberflächen festhalten, zeigt eine aktuelle Studie von Dr. Dagmar Voigt von der Technischen Universität Dresden (TUD) und Professor Stanislav Gorb von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Die Ergebnisse der Untersuchungen am Gemeinen Holzbock (Ixodes ricinus) wurden kürzlich im „Journal of Experimental Biology“ veröffentlicht.

Vor 160 Jahren beschrieb Hermann Burmeister Zecken als Spinnentiere mit paarigen, gekrümmten, spitzen Krallen und einem dazwischenliegenden Haftkissen. Nun lassen erstmals morphologische Details und Haftkraftexperimente auf die Funktion der Zeckenfüße schließen. „Dass nicht nur das Haftkissen, sondern auch die transparenten Krallen fast vollständig mit dem elastischen Protein Resilin gefüllt sind, ist eine Überraschung. Vorab haben wir nie Resilin in den Krallen anderer Spinnentiere und Insekten beobachtet“, kommentiert Dagmar Voigt vom Institut für Botanik der TUD.

Zecken besitzen ein Haftpad zwischen ihren Krallen, mit dem sie sehr gut auf ebenen Substraten wie Haut und Glas haften. Je nach Situation und benötigter Kraft kann es auf- und zugefaltet werden – ähnlich wie bei einer Ziehharmonika. Eine haftvermittelnde Flüssigkeit verleiht dem Pad zusätzlichen Halt. Die Krallen ermöglichen das Verhaken mit rauen Oberflächen und Haaren. Auf dem Boden oder auf verunreinigten Oberflächen klappen die Zecken ihre Füße zurück und laufen auf dem Fußgelenk.

Weibliche Zecken haben größere Klauen und Pads. Ihre männlichen Artgenossen halten sich ausgenommen vom Paarungsakt kaum auf Wirten auf. Dementsprechend sind ihre Füße auch kleiner und haften weniger. Mit einer Kraft, die mehr als das 500fache des eigenen Körpergewichts beträgt, können sich Weibchen an glatten Glasoberflächen festhalten. Dieser Sicherheitsfaktor macht sich während des Blutsaugens bezahlt, wobei ihr Körpergewicht um das 135fache zunehmen kann.

Doch manchen Materialien halten selbst Zecken nicht stand: Voigt und Gorb konnten in ihren Inversions-, Zentrifugal- und Zugkraftexperimenten nachweisen, dass die Haftkraft auf Silikonabdrücken der Haut und auf mikro-rauen Kunstharzoberflächen deutlich geringer ist.

„Was die Haftung angeht, sind die Zecken durch eine Kombination von weichen Kissen und scharfen Krallen fast Alleskönner, aber nur fast. Unsere Experimente zeigen ganz deutlich, wie eine zukünftige technische Oberfläche mit einer Antihaftwirkung für die Zecken aussehen kann“, resümiert Stanislav Gorb vom Zoologischen Institut der CAU. Somit würden Zecken abgewehrt, ehe sie sich an Haut und Haar festkrallen können.

Originalveröffentlichung:
Dagmar Voigt & Stanislav Gorb „Functional morphology of tarsal adhesive pads and attachment ability in ticks Ixodes ricinus (Arachnida, Acari, Ixodidae)“. Journal of Experimental Biology 2017 220: 1984-1996; DOI: 10.1242/jeb.152942;

Bildunterschrift: Ein Männchen der Zecke Ixodes ricinus hält sich auf einem Hautabdruck (Epoxidharz) des menschlichen Unterarms mit sieben seiner acht Füße fest, während das vordere rechte Bein mit dem Fußgelenk Kontakt zum Substrat und den Fuß nach hinten abgeklappt hält.

Informationen für Journalisten:
Dr. Dagmar Voigt
Technische Universität Dresden
Tel.: +49 (0) 351 463-35834
Email: dagmar.voigt@tu-dresden.de

Professor Stanislav N. Gorb
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Tel.: +49 (0) 4318804513
E-Mail: sgorb@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:

Video von laufenden weiblichen Zecken auf Glas:
http://movie.biologists.com/video/10.1242/jeb.152942/video-1

Originalveröffentlichung: http://jeb.biologists.org/content/220/11/1984?rss=1

Kim-Astrid Magister | Technische Universität Dresden

Weitere Berichte zu: CAU Christian-Albrechts-Universität Ixodes Krallen Spinnentiere Zecken

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Verteidigung um fast jeden Preis
14.12.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

nachricht Mitochondrien von Krebszellen im Visier
14.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten