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Inseln der Glückseligkeit – hausgemacht

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Mottenlarven schaffen sich auf Blättern des Apfelbaumes im Herbst grüne Inseln, um weiterhin ausreichend mit Nährstoffen versorgt zu werden. Foto: David Giron
Mottenlarven können sterbenden Blättern im Herbst neues Leben einhauchen: Sie schaffen sich auf dem meist bereits gelb-braunen Laub kleine grüne Inseln, auf denen sie auch spät im Herbst noch prima leben können. Das Erfolgsgeheimnis der Insekten ist dabei ein Bakterium, haben französische Forscher jetzt gezeigt: Es sorgt dafür, dass bestimmte Hormone im Bereich der grünen Inseln produziert werden, die den Zelltod hinauszögern. Damit konnten die Biologen klar belegen, dass eine Symbiose zwischen Insekten und Bakterien die Lebensvorgänge einer Pflanze direkt beeinflusst.

Viele Insekten lassen sich bei verschiedenen Prozessen von Mikroben unterstützen. Im Gegenzug beherbergen sie die Organismen in ihrem Inneren – deshalb nennen Biologen diese Lebensform, die beiden Partnern Vorteile bietet, auch Endosymbiose. Im Darm von Termiten leben beispielsweise bestimmte Bakterien, die den Insekten bei der Verdauung helfen. In Miniermotten sind dagegen Bakterien zu finden, die den Stoffwechsel der Pflanzen beeinflussen können. Das Prinzip: Wenn die Blätter der Apfelbäume im Herbst gelb werden, sorgen die Larven der Miniermotte dafür, dass bestimmte Bereiche wieder ergrünen – so können sie sicherstellen, dass sie auch weiterhin ausreichend mit Nährstoffen versorgt sind.

Die Wissenschaftler um David Giron hatten in der Vergangenheit bereits festgestellt, dass die grünen Inseln einen erhöhten Spiegel an Cytokininen, einer bestimmten Gruppe von Pflanzenhormonen, enthalten. Nun wollten sie herausfinden, wie die Larven sich genau die grünen Inseln schaffen. Zunächst untersuchten sie die Larven der Miniermottenart Phyllonorycter blancardella auf verschiedene Bakterien und fanden die Gattung Wolbachia. Um festzustellen, ob die Bakterien für die grünen Inseln verantwortlich sind, testeten die Biologen weibliche Tiere, bei denen sie die Bakterien mit einem Antibiotikum getötet hatten. Die Insekten legten ihre Eier wie gewöhnlich auf die Blätter eines Apfelbaumes, es entstanden aber anschließend keine grünen Inseln mehr und die Larven starben wenig später.

„Es ist ein sehr schönes Beispiel dafür, wie ein Organismus ein solch großes Problem lösen kann, indem er eine Verbindung mit einer Mikrobe eingeht“, kommentiert Ian Baldwin, Ökologe am Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie in Jena. Wie genau die Bakterien bei der Manipulation allerdings vorgehen, ob sie das Hormon beispielsweise selbst herstellen oder ob sie die Pflanzen für sich arbeiten lassen, und wie weit das beobachtete Phänomen auch unter anderen endosymbiontischen Insekten verbreitet ist, bleibt bislang ungeklärt.

Daniel Strain: Science, Onlinedienst Originalarbeit der Forscher: David Giron (Université Francois Rabelais, Tours) et al.: Proceedings of the Royal Society B, Online-Veröffentlichung, doi: 10.1098/rspb.2010.0214 ddp/wissenschaft.de ? David Köndgen
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