Invasion mit Biowaffe

 Der Asiatische Marienkäfer kommt vor allem im Frühjahr und Herbst in Massen vor. (Bild: Schmidtberg, Vilcinskas, Universität Gießen)
Der Asiatische Marienkäfer kommt vor allem im Frühjahr und Herbst in Massen vor. (Bild: Schmidtberg, Vilcinskas, Universität Gießen)
Er sieht niedlich und harmlos aus: Der Asiatische Marienkäfer ist genau wie sein einheimischer Verwandter rundlich und schmückt sich mit dunklen Punkten auf rotem Grund. Doch dieser Käfer kämpft mit harten Bandagen. Seitdem er vor gut zehn Jahren nach Europa eingeführt wurde, breitet er sich rasant aus, der einheimische Marienkäfer hat gegen ihn keine Chance. Die Suche nach dem Grund für diese Übermacht glich lange einem Krimi. Doch jetzt haben deutsche Forscher schließlich herausgefunden, welche Waffen diese invasive Art so konkurrenzlos erfolgreich machen.
Der ursprünglich aus Japan und China stammende Asiatische Marienkäfer ( Harmonia axyridis) ist ein gefräßiger Schädlingsvernichter: Ein einziges Tier kann mehr als 200 Blattläuse an einem Tag vertilgen. Genau deshalb wurde er Ende des 20. Jahrhunderts zuerst in die USA, dann nach Europa eingeführt. Er sollte dazu beitragen, die Pflanzenschädlinge auf schonende, weil biologische Weise zu dezimieren. Das tut er auch, gleichzeitig aber führt seine Präsenz zu schwerwiegenden Problemen. Denn wo sich der Neuling ausbreitet, verschwindet der einheimische Marienkäfer Coccinella septempunctata.

Erste Beobachtungen hatten gezeigt, dass hier mehr als nur Nahrungskonkurrenz im Spiel ist. Denn wenn die Käfer beider Arten den Eiern oder Larven eines Artgenossen oder der jeweils anderen Art begegnen, werden diese zwar dankend als Zwischenmahlzeit verzehrt. Doch genau hier spielt der Asiatische Marienkäfer einen Trumpf aus: Frisst ein einheimischer Käfer seine Eier und Larven, stirbt er kurz darauf. Für den Neuling selbst aber sind sowohl seine eigenen Eier und Larven als auch die seines einheimischen Verwandten vollkommen ungefährlich. Ist hier ein raffiniertes Gift am Werk? Um das zu klären, untersuchten Andreas Vilcinskas von der Universität Gießen und seine Kollegen zunächst die Hämolymphe des Käfers - gewissermaßen sein Blut.

Gift im Käferblut?

Tatsächlich wurden sie fündig: "Im Gegensatz zu einheimischen Arten enthält die Hämolymphe von Harmonia eine Substanz, die stark antibakteriell wirkt", erklären die Forscher. Ihre Vermutung: Diese von ihnen Harmonin getaufte Chemikalie könnte den Käfer besonders gut vor Angriffen durch Krankheitserreger schützen, die seinem Immunsystem wegen der neuen Umgebung noch unbekannt sind. Gleichzeitig aber könnte diese Substanz als chemische Waffe gegen einheimische Konkurrenten wirken - indem sie diese schlicht vergiftet.

Um das zu prüfen, bauten Vilcinskas und seine Kollegen das Harmonin künstlich nach und injizierten einheimischen Marienkäfern entweder diese Substanz oder eine Dosis Hämolymphe von Harmonia. Entgegen den Erwartungen blieben die Käfer selbst nach hohen Dosen des reinen Harmonins gesund. Diejenigen, die die Hämolymphe bekommen hatte, starben dagegen schon nach kurzer Zeit. "Es ist daher offensichtlich, dass die Mortalität bei den Coccinella-Käfern nicht durch Harmonin, sondern durch eine andere Komponente in der Hämolymphe verursacht wird", schlussfolgern die Wissenschaftler.

Parasit als gezähmtes "Haustier"

Die Suche nach der "Geheimwaffe" des invasiven Käfers ging also weiter. Als nächstes untersuchten Vilcinskas und seine Kollegen Proben der Hämolymphe von Harmonia unter dem Mikroskop, in der Hoffnung, dort einen Hinweis auf die rätselhafte Giftwirkung dieser Flüssigkeit zu erhalten. Und sie sahen tatsächlich etwas, das dort eigentlich nicht hineingehört: Kleine Sporen eines parasitischen Einzellers. Diese sogenannten Microsporidien dringen in die Zellen ihres Wirtes ein, vermehren sich dort und lösen schwere Krankheiten aus oder töten ihn sogar. Interessanterweise aber schien dieser Parasit im Harmonia-Käfer inaktiv zu sein und ihm nicht zu schaden, obwohl die Forscher ihn in allen Stadien und sogar schon in dessen Eiern fanden. Warum der Käfer gegen den tödlichen Parasiten immun ist, sei noch nicht klar. "Ob das Harmonin ihn schützt oder die zahlreichen antimikrobiellen Peptide in seiner Hämolymphe, muss noch geklärt werden", erklären die Forscher.

Nach diesem Fund lang die Vermutung nahe, dass der einheimische Marienkäfer nicht über diese Immunität verfügt und deshalb stirbt, sobald er die mit dem Parasiten verseuchten Harmonia-Eier und Larven frisst. Um das zu testen, isolierten die Forscher die Microsporidien aus der Hämolymphe des asiatischen Käfers, reinigten sie, mischten sie mit Kochsalzlösung und injizierten sie einigen Coccinella septempunctata-Käfern. Das traurige Resultat: Alle Käfer waren innerhalb von zwei Wochen tot. "Das bestätigt unsere Hypothese, dass diese Parasiten zur Dominanz des Asiatischen Marienkäfers über die einheimischen Arten beitragen", konstatieren Vilcinskas und seine Kollegen. Das sei ein gutes Beispiel für die wichtige Rolle, die das Immunsystem bei Bioinvasionen spielen kann.
Andreas Vilcinskas (Universität Gießen) et al., Science, doi: 10.1126/science.1234032

© wissenschaft.de - Nadja Podbregar


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