Pflanzen machen Raupen zu Kannibalen

Raupen sind nicht unbedingt Vegetarier. (Foto: DianaLynne/iStock)

Sie können nicht weglaufen oder um sich schlagen – dennoch sind Pflanzen keineswegs hilflose Opfer, belegt erneut eine Studie: Von Raupen befallene Tomatenpflanzen können ihre Peiniger dazu verleiten, sich gegenseitig aufzufressen. Das skurrile Konzept zahlt sich offenbar deutlich aus: Am Ende sind nur noch wenige Raupen mit reduziertem Appetit auf den befallenen Pflanzen unterwegs.

Raupen sind strikte Vegetarier, könnte man meinen. Doch das ist nicht der Fall: Es ist bekannt, dass die Schmetterlingslarven durchaus rabiat werden können, wenn das Pflanzenmaterial knapp wird. Um dem Hungertod zu entgehen, entwickeln sie dann Appetit auf ihre Artgenossen. "Es fängt oft mit einer Raupe an, die eine andere in den Hintern beißt – von da an macht sich dann der Kannibalismus breit", sagt John Orrock von der Universität von Wisconsin-Madison. Er und seine Kollegen sind nun der Frage nachgegangen, ob Pflanzen möglicherweise diese kannibalistische Neigungen der Schädlinge gezielt nutzen, indem sie sie fördern.

Einem skurrilen Effekt auf der Spur

Um den Verdacht zu überprüfen, führten er und seine Kollegen Laborexperimente mit Tomatenpflanzen und einem berüchtigten Schädling durch: den Raupen der Zuckerrübeneule (Spodoptera exigua). Sie befallen eine ganze Reihe unterschiedlicher Kulturpflanzenarten und können bei massenhaftem Auftreten für erhebliche Schäden sorgen. Dieser Effekt hat offenbar auch den englischen Namen der Raupen geprägt: Sie werden als "beet armyworms" bezeichnet.

Der Verdacht lag nahe, dass ein möglicher, den Kannibalismus fördernder Effekt mit einem bekannten Verteidigungskonzept von Pflanzen verknüpft ist. Wenn Schädlinge in ihre Blätter beißen, produzieren viele Pflanzen Abwehrstoffe, um die Angreifer abzuschrecken oder zu beeinträchtigen. Als Botenstoff für die Produktion dieser Stoffe dient oft die Substanz Methyljasmonat. Sie kann sogar benachbarte Pflanzen alarmieren: Wie ein chemischer Schrei verbreitet sich Methyljasmonat über die Luft und veranlasst auch Pflanzen in der Nähe dazu, mehr in ihre eigene Abwehr zu investieren.

Um die Wirkung dieses Systems auf die Pflanzenfresser zu testen, behandelten die Forscher zunächst Tomatenpflanzen in Plastikbehältern entweder mit einer wirkstofflosen Kontrolllösung oder einer Reihe von Konzentrationen von Methyljasmonat - niedrig, mittel und hoch. Anschließend setzten sie jeweils acht Raupen zu jeder Pflanze in die Behälter. Um das Ausmaß des Raupenkannibalismus zu erfassen, zählten die Forscher jeden Tag die verbliebenen Raupen. Nach acht Tagen kontrollierten sie außerdem, wie viel Pflanzmaterial bei jeder Behandlungsgruppe erhalten geblieben war.

Satte Kannibalen statt gefräßige Vegetarier

Es zeigte sich: Bei den Kontrollgruppen und denen mit schwacher Methyljasmonat-Konzentration fraßen die Raupen die gesamte Versuchspflanze auf, bevor sie zum Kannibalismus übergingen. Die mit vergleichsweise viel Methyljasmonat behandelten Versuchspflanzen wurden hingegen weit weniger zerfressen. Bei ihnen hatte der Kannibalismus unter den Raupen viel früher eingesetzt - die Schädlinge hatten sich dadurch selbst reduziert und somit weniger Schaden angerichtet. Offenbar war das Pflanzenmaterial durch den Einfluss des Methyljasmonat so unappetitlich geworden, dass die Raupen lieber in ihre Artgenossen bissen. "Die Spitzbuben werden nicht nur zu Räubern - was schon ein Sieg für die Pflanze ist - sie bekommen auch viel zu fressen", sagt Orrock. So schwindet auch ihr Appetit auf das Pflanzenmaterial.

"Wir sind auf einen Verteidigungsmechanismus bei Pflanzen gestoßen, der zuvor unentdeckt geblieben ist", resümiert  Orrock. Er und seine Kollegen wollen den Aspekten der interessanten Kannibalismus-Förderung nun auch weiter nachgehen. Abschließend sagt Orrock dazu: "Unsere Untersuchungen vermitteln die Botschaft: Pflanzen sind mehr als sie scheinen. Anstatt hilflos zu sein, ist ihre Verteidigung erstaunlich raffiniert: Sie verleitet Raupen dazu, andere Raupen zu fressen."

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