Wie Pflanzen ihre Schädlinge austricksen

Einfallsreiche Abwehrstrategen

Flüssigkeitstropfen werden von der Larve des Blattkäfers Chrysomela populi nach einer Reizung durch Muskelkontraktion aus dem Reservoir des Wehrsystems hervorgepresst. Bild vergrößern
Flüssigkeitstropfen werden von der Larve des Blattkäfers Chrysomela populi nach einer Reizung durch Muskelkontraktion aus dem Reservoir des Wehrsystems hervorgepresst.

Auch die Larven von Blattkäfern selektieren aus ihrer pflanzlichen Nahrung bestimmte an Zucker (glukosidisch) gebundene Vorstufen, die sie dann beispielsweise in speziellen Wehrdrüsen zu giftigen Verbindungen (Salicylaldehyd, Iridoide) umwandeln. Bei Gefahr lässt das Insekt aus seinen paarigen Dorsaldrüsen das giftige Sekret hervortreten und schreckt damit Angreifer ab. Ist die Gefahr vorüber, werden die kostbaren Tropfen wieder in das Reservoir der Wehrdrüse zurückgezogen. Hoch präzise Transportproteine schleusen die pflanzlichen Glucoside durch den Darm und die Membran der Wehrdrüse. Dabei wird zwischen Hämolymphe und Wehrdrüse eine Anreicherung von mehr als dem 500fachen erreicht.

Besitzt Nicotiana attenuata noch andere Verteidigungsstrategien, um sich gegen den spezialisierten Schädling Manduca sexta zu wehren? Mitte der 1990er-Jahre konnten amerikanische Forscher zeigen, dass geschädigte Maispflanzen mit Duftsignalen parasitische Wespen anlocken, die ihre Larven in den Maisschädlingen ablegen; diese sterben, bevor sie die Pflanze zu stark schädigen (siehe BIOMAX 7). Die Abgabe flüchtiger Pflanzenstoffe als Antwort auf Fraßschäden zählt zu den Mechanismen, die die Forscher als indirekte Abwehr bezeichnen. Damit markieren die befallenen Pflanzen den Weg zu den Fraßschädlingen und unterstützen somit deren Feinde, räuberische oder parasitische Insekten, beim Auffinden ihrer Beute.

Um als Signal zu fungieren, müssen die Duftstoffe zuverlässige Informationen für die Nahrung suchenden Räuber über Aktivität, Vorkommen und Art der Pflanzenschädlinge liefern. Die Jenaer Wissenschaftler haben das Duftbouquet verschiedener Pflanzenarten analysiert und dabei neben einer Reihe von herkömmlichen Substanzen auch viele artspezifische bzw. Herbivoren-spezifische Stoffe identifiziert. Bei Nicotiana attenuata stammen die Duftstoffe aus mindestens drei biochemischen Reaktionsketten. Neben den so genannten Blattduftstoffen (C6-Alkohole und -Aldehyde) finden sich Terpenoide sowie eine Gruppe von Duftstoffen, zu denen auch Methylsalicylat gehört.

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