Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Parasitische Wespen: Mit der chemischen Keule auf Partnersuche

15.11.2013
Viele Tiere verwenden chemische Abwehrstoffe, um ihre Feinde damit in die Flucht zu schlagen.

Manche Tiere haben für ihre chemische Verteidigung aber auch noch andere Verwendungsmöglichkeiten gefunden. Forscher der Universität Regensburg konnten nun gemeinsam mit einem Kollegen aus den USA zeigen, dass die parasitische Wespe Leptopilina heterotoma ihre chemischen Abwehrstoffe auch zur innerartlichen Kommunikation verwendet. Die Ergebnisse können erklären, wie aus Stoffen ohne Informationsgehalt im Laufe der Evolution chemische Signale werden.


Das Foto zeigt ein Weibchen der untersuchten Art Leptopilina heterotoma bei der Eiablage in eine Fliegenlarve (die Fliegenlarve ist auf dem Foto nicht zu sehen).

Copyright des Fotos: Johannes Stökl

Die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit haben die Wissenschaftler jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ (DOI: 10.1038/ncomms3767) veröffentlicht.

Die meisten Insekten nutzen Duftstoffe, sogenannte Sexualpheromone, zur Partnerfindung. Um hierbei das eigene Pheromon von dem verwandter Arten unterscheiden zu können, verwenden die meisten Insekten spezielle, arteigene Duftstoffgemische. Bis heute sind bereits mehrere Tausend chemische Stoffe bekannt, die von Tieren zur Kommunikation verwendet werden. Wie es allerdings im Laufe der Evolution dazu kommt, dass eine Tierart gerade einen bestimmten Stoff als Pheromon verwendet, ist noch wenig untersucht. Eine gängige Theorie besagt, dass solche Substanzen zu Pheromonen werden, die von in einem Organismus sowieso schon produziert, zunächst jedoch für andere Zwecke verwendet werden.

Chemische Abwehrstoffe sind für eine solche Weiterentwicklung im Prinzip sehr gut geeignet, da sie oft in großen Mengen produziert werden. Jedoch ist die durch Abwehrstoffe übermittelte Information oft nicht verlässlich genug, da diese häufig von verschiedenen Arten gleichzeitig verwendet werden.

Durch aufwändige chemische Analysen und Verhaltensexperimente konnten die Regensburger Forscher Ingmar Weiss, Dr. Johannes Stökl und Prof. Joachim Ruther bei der parasitischen Wespe Leptopilina heterotoma zeigen, dass diese einen Abwehrstoff zur verlässlichen Partnerfindung nutzen kann, indem sie eine Reihe weiterer Substanzen mit ähnlicher chemischer Struktur als Nebenkomponenten verwendet.

Die nur ca. 3 mm großen Wespen legen ihre Eier in die Larven der Obstfliege Drosophila. Die Larven der Wespe entwickeln sich dann in den Larven der Fliege und fressen diese von innen auf. Zur Verteidigung gegen Angriffe von Räubern, z.B. Spinnen oder Ameisen, produzieren erwachsene Wespenweibchen die Abwehrsubstanz Iridomyrmecin, welche wie eine Art Pfefferspray wirkt und dafür sorgt, dass der Angreifer die Flucht ergreift. Iridomyrmecin wird von den Weibchen aber auch bei der Suche nach Fliegenlarven abgegeben, wenn auch in viel geringerer Dosis. Andere Weibchen nutzen das Iridomyrmecin, um möglichen Konkurrentinnen bei der Suche nach Eiablageplätzen aus dem Weg zu gehen.

„Wir nehmen an, dass dies ein wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg von Iridomyrmecin zu einem Sexualpheromon war“, sagt Dr. Johannes Stökl vom Institut für Zoologie. Während Iridomyrmecin für die Konkurrenzvermeidung alleine vollkommen ausreichend ist, reagieren Männchen bei der Partnersuche jedoch erst auf dann auf diesen Stoff, wenn verschiedene Nebenkomponenten, die dem Iridomyrmecin chemisch sehr ähnlich sind, ebenfalls vorhanden sind.

„Der Duftstoffcocktail lockt die Männchen aber nicht nur über größere Entfernungen an, sondern löst bei ihnen auch Flügelschwirren aus, welches ein wichtiges Element ihres Balzverhaltens darstellt“, erklärt Stökl. Um hierbei die für eine verlässliche Partnererkennung nötige Artspezifität des chemischen Signals zu ermöglichen, müssen Iridomyrmecin und die Nebenkomponenten in einem fein abgestimmten Verhältnis zueinander vorliegen.

Alexander Schlaak | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-regensburg.de/
http://www.nature.com/naturecommunications

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie