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 Tuberkulose: Neue Einblicke in den Erreger
10.10.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Nanostrukturen helfen, die Haftung von Krankenhauskeimen zu reduzieren
10.10.2019 | Universität des Saarlandes

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: Controlling superconducting regions within an exotic metal

Superconductivity has fascinated scientists for many years since it offers the potential to revolutionize current technologies. Materials only become superconductors - meaning that electrons can travel in them with no resistance - at very low temperatures. These days, this unique zero resistance superconductivity is commonly found in a number of technologies, such as magnetic resonance imaging (MRI).

Future technologies, however, will harness the total synchrony of electronic behavior in superconductors - a property called the phase. There is currently a...

Im Focus: Ultraschneller Blick in die Photochemie der Atmosphäre

Physiker des Labors für Attosekundenphysik haben erkundet, was mit Molekülen an den Oberflächen von nanoskopischen Aerosolen passiert, wenn sie unter Lichteinfluss geraten.

Kleinste Phänomene im Nanokosmos bestimmen unser Leben. Vieles, was wir in der Natur beobachten, beginnt als elementare Reaktion von Atomen oder Molekülen auf...

Im Focus: Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Wie kommt es, dass manche Neutronensterne zu den stärksten Magneten im Universum werden? Eine mögliche Antwort auf die Frage nach der Entstehung dieser sogenannten Magnetare hat ein deutsch-britisches Team von Astrophysikern gefunden. Die Forscher aus Heidelberg, Garching und Oxford konnten mit umfangreichen Computersimulationen nachvollziehen, wie sich bei der Verschmelzung von zwei Sternen starke Magnetfelder bilden. Explodieren solche Sterne in einer Supernova, könnten daraus Magnetare entstehen.

Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Im Focus: How Do the Strongest Magnets in the Universe Form?

How do some neutron stars become the strongest magnets in the Universe? A German-British team of astrophysicists has found a possible answer to the question of how these so-called magnetars form. Researchers from Heidelberg, Garching, and Oxford used large computer simulations to demonstrate how the merger of two stars creates strong magnetic fields. If such stars explode in supernovae, magnetars could result.

How Do the Strongest Magnets in the Universe Form?

Im Focus: Wenn die Erde flüssig wäre

Eine heisse, geschmolzene Erde wäre etwa 5% grösser als ihr festes Gegenstück. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie unter der Leitung von Forschenden der Universität Bern. Der Unterschied zwischen geschmolzenen und festen Gesteinsplaneten ist wichtig bei die Suche nach erdähnlichen Welten jenseits unseres Sonnensystems und für das Verständnis unserer eigenen Erde.

Gesteinsplaneten so gross wie die Erde sind für kosmische Massstäbe klein. Deshalb ist es ungemein schwierig, sie mit Teleskopen zu entdecken und zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Bildung.Regional.Digital: Tagung bietet Rüstzeug für den digitalen Unterricht von heute und morgen

10.10.2019 | Veranstaltungen

Zukunft Bau Kongress 2019 „JETZT! Bauen im Wandel“

10.10.2019 | Veranstaltungen

Aktuelle Trends an den Finanzmärkten im Schnelldurchlauf

09.10.2019 | Veranstaltungen

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

Fraunhofer IZM setzt das E-Auto auf die Überholspur

11.10.2019 | Energie und Elektrotechnik

IVAM-Produktmarkt auf der COMPAMED 2019: Keine Digitalisierung in der Medizintechnik ohne Mikrotechnologien

11.10.2019 | Messenachrichten

Kryptografie für das Auto der Zukunft

11.10.2019 | Informationstechnologie

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