Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der unwiderstehliche Geruch kranker Taufliegen

16.08.2017

Taufliegen sollten kranke Artgenossen eigentlich meiden, um sich nicht bei ihnen anzustecken. Dennoch werden sie unwiderstehlich von ihnen angezogen, wie Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena und der Cornell University jetzt herausfanden. Eine extrem vermehrte Produktion von Sexualpheromonen, die die kranken Fliegen so verlockend macht, ist das Resultat einer Manipulation durch die Krankheitserreger: eine perfide Strategie, mit der die tödlichen Keime dafür sorgen, dass sie auf bislang nicht infizierte Tiere übertragen werden und sie sich dadurch weiter ausbreiten können (Nature Communications, 16. August 2017).

Wissenschaftler der Abteilung Evolutionäre Neuroethologie um Markus Knaden und Bill Hansson forschen an ökologisch relevanten Düfte in der natürlichen Lebenswelt von Insekten, insbesondere von Taufliegen. Im Mittelpunkt der aktuellen Studie steht ein Duft, der den Fliegen den Tod verheißen sollte: der Geruch von Artgenossen, die an einer tödlich verlaufenden bakteriellen Infektion erkrankt waren.


Ian Keesey analysiert die Düfte einzelner Fliegen mittels GC/MS (Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung). Bei kranken Fliegen waren deutlich erhöhte Mengen der Fliegenpheromone messbar.

Anna Schroll


Paarungsexperimente mit Drosophila melanogaster. Kranke Tiere sind schon zu schwach, um sich noch fortzupflanzen. Die vermehrte Pheromonproduktion nützt daher nur den Krankheitserregern.

Anna Schroll

„Wir hatten anfangs gehofft, dass wir einen eigenen neuronalen Schaltkreis finden, der dafür sorgt, dass die Fliegen den Todesduft unbedingt meiden. Stattdessen haben wir beobachtet, dass die Fliegen den Duft von Artgenossen, die mit bakteriellen Krankheitserregern infiziert waren, besonders attraktiv fanden. Kranke Fliegen bildeten sogar besonders große Mengen an Pheromonen, gegen deren verlockende Wirkung andere Fliegen quasi machtlos waren. Sie können also gar nicht anders als sich anzustecken“, sagt Markus Knaden, einer der Studienleiter.

Mithilfe von modernsten Analysemethoden konnten die Forscher die Düfte einzelner Fliegen identifizieren und deren Menge messen. Infizierte Taufliegen und auch deren Kot gaben dramatisch erhöhte Mengen an typischen Fliegendüften ab, die für ihre Artgenossen attraktiv sind. Die Vermutung, dass eine verzweifelte Duftabgabe den erkrankten Tieren zu einem letzten Fortpflanzungserfolg verhelfen soll, konnten die Forscher durch Paarungsexperimente widerlegen: Kranke Taufliegen waren zur Paarung oft kaum noch fähig.

Der an der Studie beteiligte Insektenimmunologe Nicolas Buchon von der Cornell University und seine Mitarbeiter stellten fest, dass der Anstieg der Pheromonproduktion bei den Fliegen zeitgleich mit bestimmten Reaktionen des Immunsystems erfolgte. Ian Keesey, der Erstautor der Studie, und seine Kollegen in Jena testeten daher Fliegenmutanten, bei denen diese Immunantworten nicht ausgelöst werden können, und stellten fest, dass sie bei Infektionen deutlich weniger Pheromone bildeten als ihre kranken Artgenossen ohne diese Mutation.

Aufgrund weiterer Untersuchungen gehen die Forscher davon aus, dass Bakterienwachstum und krankheitsbedingte Schädigungen Ursachen für die dramatisch erhöhte Pheromonbildung bei kranken Fliegen sind.

Die Wissenschaftler haben in Experimenten mit anderen Fliegenarten ähnliche Phänomene beobachtet: Bei sieben weiteren Arten der Gattung Drosophila sowie bei der Ägyptischen Tigermücke Aedes aegyptii sorgte die Infektion mit dem Krankheitserreger für einen starken Anstieg der körpereigenen Düfte. Die Manipulation der sozialen Kommunikation von Insekten durch krankheitserregende Bakterien scheint also in der Natur kein Einzelfall zu sein.

Markus Knaden hofft darauf, dass die Erkenntnisse einmal nutzbringend angewendet werden können: „Pheromonfallen sind eine gute Methode um Insekten zu bekämpfen, die Krankheiten übertragen oder landwirtschaftliche Schäden anrichten. Die Infektion von Insekten mit Bakterien und die damit verbundene erhöhte Produktion von Pheromonen könnten uns dabei helfen, neue Insektenpheromone zu identifizieren, auch von Insektenarten, die bislang nicht untersucht worden sind.“ [AO/KG]

Originalveröffentlichung:
Keesey, I. W., Koerte, S., Khallaf, M. A., Retzke, T., Guillou, A., Grosse-Wilde, E., Buchon, N., Knaden, M., Hansson, B. S. (2017). Pathogenic bacteria enhance dispersal through alteration of Drosophila social communication. Nature Communications. DOI: 10.1038/10.1038/s41467-017-00334-9
http://dx.doi.org/10.1038/10.1038/s41467-017-00334-9

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Bill S. Hansson, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Hans-Knöll-Str. 8, 07743 Jena, +49 3641 57-1401, E-Mail hansson@ice.mpg.de
Dr. Markus Knaden, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Hans-Knöll-Str. 8, 07743 Jena, +49 3641 57-1421, E-Mail mknaden@ice.mpg.de

Kontakt und Bildanfragen:
Angela Overmeyer M.A., Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Hans-Knöll-Str. 8, 07743 Jena, +49 3641 57-2110, E-Mail overmeyer@ice.mpg.de

Download von hochaufgelösten Fotos über http://www.ice.mpg.de/ext/downloads2017.html

Weitere Informationen:

http://www.ice.mpg.de/ext/index.php?id=evolutionary-neuroethology&L=1 Abteilung Evolutionäre Neuroethologie

Angela Overmeyer | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren
16.11.2018 | Universität Bayreuth

nachricht Günstiger Katalysator für das CO2-Recycling
16.11.2018 | Ruhr-Universität Bochum

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: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Im Focus: UNH scientists help provide first-ever views of elusive energy explosion

Researchers at the University of New Hampshire have captured a difficult-to-view singular event involving "magnetic reconnection"--the process by which sparse particles and energy around Earth collide producing a quick but mighty explosion--in the Earth's magnetotail, the magnetic environment that trails behind the planet.

Magnetic reconnection has remained a bit of a mystery to scientists. They know it exists and have documented the effects that the energy explosions can...

Im Focus: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Kalikokrebse: Erste Fachtagung zu hochinvasiver Tierart

16.11.2018 | Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mikroplastik in Kosmetik

16.11.2018 | Studien Analysen

Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen

16.11.2018 | Materialwissenschaften

Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren

16.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics