Raffiniert fieser Naturstoff: Spinnengift - wissenschaft.de
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Raffiniert fieser Naturstoff: Spinnengift

Diese südamerikanische Jagdspinne ist eine raffinierte Giftmischerin. (Bild: © Institut für Ã-kologie und Evolution, Universität Bern)

Es ist nicht nur ein Nervengift-Cocktail! Die Rezepte der Giftmischerinnen der Natur sind faszinierend komplex, berichten Forscher: Spinnengift besteht neben Neurotoxinen auch aus einer Vielzahl an weiteren gefährlichen Bestandteilen, hebt ihre Studie hervor. Es wird deutlich, wie raffiniert diese Substanzen interagieren, um die Beute effektiv außer Gefecht zu setzen.

Blitzartig rammen Spinnen ihre Kieferzangen in das Opfer, injizieren eine Dosis Gift und schon sind Fliege und Co hilflos und es beginnen verhängnisvolle Prozesse in ihren Körpern. Außerdem setzen die achtbeinigen Räuberinnen ihr Gift bekanntlich zur Verteidigung ein – das kann teilweise auch der Mensch drastisch zu spüren bekommen. Klar ist: Substanzen mit erstaunlicher Macht sind am Werk. So erscheint es nicht verwunderlich, dass sich Wissenschaftler für die Wirkstoffe der Spinnengifte interessieren.

Wie die Forscher um Lucia Kuhn-Nentwig und Wolfgang Nentwig von der Universität Bern erklären, hat sich die Erforschung von Spinnengift in den letzten Jahrzehnten allerdings fast ausschließlich auf die darin enthaltenen Nervengifte (Neurotoxine) konzentriert. Denn von ihnen verspricht man sich das größte Potenzial für Anwendungen des Menschen. Die Erkenntnisse sollen etwa die Bekämpfung von Erkrankungen des Nervensystems ermöglichen. Daneben gibt es auch bereits Erfolge in der Entwicklung von neuen Insektiziden auf der Basis von Spinnen-Neurotoxinen.

Das Gift als Gesamtkomposition im Blick

So entstand der Eindruck, als ob Spinnengift allein ein Nervengift darstellt, sagen die Forscher. Das ist aber nicht der Fall: Es handelt sich um ein erstaunlich komplexes Design der Natur. Ein umfassenderer Blick auf das Gebräu bildete die Grundlage ihrer aktuellen Studie. Sie vermitteln nun einen Eindruck, wie die diversen Komponenten des Spinnengifts die Waffe ergeben, die zum Erfolg der achtbeinigen Jägerinnen geführt hat. Die Forscher haben mit modernsten Analysemethoden den Substanz-Cocktail untersucht, den die Jagdspinne Cupiennius salei aus Mittelamerika hervorbringt. Obwohl jedes Spinnengift anders zusammengesetzt ist, repräsentiert Cupiennius ein gutes Beispiel für die Spinnen generell, erklären die Forscher.

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Den komplexen Wirkmechanismus des Gifts dieser Spinne beschreiben die Forscher mit dem Begriff „Duale Beute-Inaktivierungsstrategie“. Denn die Wirkung entfaltet das Gebräu auf zwei Ebenen. Das Gift umfasst einerseits einen spezifischen, neurotoxischen Teil – also Nervengift. Zudem gibt es aber auch eine Komponente, die den Stoffwechsel attackiert, konnten die Forscher zeigen. „Beide Teile der Strategie interagieren sehr eng miteinander. Nicht nur Muskeln und Nervensystem der Beutetiere werden angegriffen, auch die innere Homöostase – das physiologische Gleichgewicht eines Organismus – wird durch die Blockade von Ionenkanälen und verschiedenen Stoffwechselwegen gestört“, erklärt Kuhn-Nentwig.

Duale Beute-Inaktivierungsstrategie

Es wurde im Rahmen der Studie deutlich, welche raffinierten Wechselwirkungen es zwischen den Giftbestandteilen gibt. Beispielweise greifen die toxischen Bestandteile die Muskeln und das Nervensystem an, was zu Krämpfen beziehungsweise Lähmungen führt. Aber auch das innere Gewebe der Beutetiere wird zerstört, was die Verbreitung des Gifts erleichtert und zudem langfristig Schmerzen und Entzündungen auslösen kann. Wiederum andere Bestandteile beeinflussen den Energiehaushalt und erhöhen den Blutzuckerspiegel, was die Körperfunktionen des Opfers weiter beeinträchtigt, berichten die Wissenschaftler. Wie sie betonen, zielen die Giftkomponenten auf verschiedene Stoffwechselwege ab und ergänzen sich perfekt. „Das Konzept der dualen Beute-Inaktivierungsstrategie ist sehr effektiv – es reduziert das Risiko, dass die Spinne ein Beutetier verliert und auch, dass potenzielle Beutetiere langfristig eine Resistenz gegen Spinnengift entwickeln“, erklärt Kuhn-Nentwig.

Es wird somit deutlich, um welch faszinierende – wenn auch etwas gruselige – Designerprodukte der Natur es sich handelt: „Spinnengift ist mehr als ein Toxin, es ist eine ganze Armada von Substanzen, die auf maximal vielen verschiedenen Wegen einen Organismus angreifen, lähmen und töten“, bringt es Kuhn-Nentwig auf den Punkt.

Quelle: Universität Bern, Toxins, doi: 10.3390/toxins11030167

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