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The world shall perish not for lack of wonders, but for lack of wonder – JBS Haldane

Die Superkräfte der Erbsenlaus

Ein Kommentar

ResearchBlogging.orgErbsenläuse hören auf den wissenschaftlichen Namen Acyrthosiphon pisum und sind Blattläuse, die sich auf Schmetterlingsblütler (Unterfamilie Faboideae) spezialisiert haben. Glück für die Erbsenlaus: Die Schmetterlingsblütler gehören zur Familie der Hülsenfrüchtler (Fabaceae) und die beinhaltet Pflanzen wie z.B. Erbsen oder Bohnen, die der Mensch nutzt und damit quasi Weidegründe für die Erbsenläuse schafft.

Für mich waren Erbsenläuse bis jetzt nur ein besonders charmantes Futtertier. Man muss lediglich darauf achten, regelmässig neue Erbsen keimen zu lassen, dann sind die Läuse schon zufrieden. In der Natur überleben den Winter nur die Eier, aus denen dann im Frühling die neue Generation schlüpft. Praktischerweise können sich die Weibchen auch ungeschlechtlich (parthenogenetisch) und lebendgebärend vermehren, sich also klonen. Geschlechtliche und ungeschlechtliche Vermehrungszyklen wechseln sich ab, aber solange es keinen Winter gibt, klonen die sich das ganze Jahr hindurch… sehr produktiv!

So sieht es in den Kolonien aus. Man erkennt Läuse in allen möglichen Grössen und einige Häutungsreste (die weissen Hüllen).

Einige Läuse haben ihren Stechrüssel in die Erbsenpflanze gebohrt und zapfen dort ihre Nahrung ab. Angebohrt werden Kanäle, die hauptsächlich Photosyntheseprodukte transportieren.

Alle Blattlausarten besitzen 60-80 besonders große Zellen, die Bakteriozyten, in denen Bakterien namens Buchnera leben. Laus und Bakterien sind mittlerweile völlig von einander abhängig und nicht mehr eigenständig lebensfähig, den Bakterien fehlen z.B Gene für die Synthese von Bestandteilen der Zelloberfläche.

Na gut, so weit noch keine Superkraft… aber jetzt: Erbsenläuse gehören zu den wenigen Tieren, die selbst Karotinoide herstellen können! Die allermeisten müssen diese Substanzen mit der Nahrung zu sich nehmen, und Karotinoide sind in einer ganzen Reihe von wichtigen Prozessen eingebunden (z.B. ß-Carotin/Pro-Vitamin A und Lycopin). Das eigentlich spektakuläre an dieser Superkraft ist aber, dass die Läuse die notwendigen Gene offenbar von einem Pilz übernommen haben, und dass die Funktion bei diesem Gentransfer (zwischen nicht gerade nahe verwandten Arten!) erhalten geblieben ist. Zu diesem Thema gibt es hier schon einen Bericht, deswegen beende ich an dieser Stelle meine Ausführungen dazu (Wer mag, kann jetzt über gentechnisch veränderte Organismen nachdenken, ich mache dass Fass nicht weiter auf).

Bedingt durch ihre recht stationäre Lebensweise sind die Läuse einer Vielzahl von Feinden ausgesetzt. Gefahr droht aber auch aus einer eher ungewöhnlichen Ecke: von pflanzenfressenden Säugern. Wenn diese sich an den Wirtspflanzen gütlich tun, ist schnell die ganze Kolonie ausgelöscht. Deswegen haben die Läuse die Fähigkeit entwickelt, den Atem von Säugern zu detektieren und sich dann blitzschnell fallen zu lassen.
Das sieht ziemlich witzig aus, wenn man eine Kolonie vorsichtig anhaucht und dann ein Großteil der Läuse vom Ast fällt. Man darf dabei nicht vergessen, dass es für eine kleine Laus nicht trivial ist sich von der Wirtspflanze auf den Boden zu begeben.

Wissenschaftler der Universität von Haifa haben diese Superkraft untersucht, und interessante Einzelheiten gefunden. Zunächst wurden einige befallene Pflanzen von einer Ziege ‚testgefressen‘. Gut 65% der Läuse liessen sich fallen kurz bevor sie gefressen worden wären. Funktioniert also ganz gut…

Nun stellt sich die Frage, was genau der Auslöser der Fallreaktion ist. Wird die Pflanze bewegt, so lassen sich nur 26% fallen. Fällt ein Schatten auf die Kolonie, so juckt das die Erbsenläuse kein bißchen. Bringt man jedoch ein Schaf nahe an die Kolonie (5cm für 10s), so lassen sich wiederum 58% der Läuse fallen.
Vergleicht man die Fallrate unter menschlichem Atem (keine Angaben über die Frische) mit der eines räubernden Marienkäfers, so ist sie unter menschlichem Einfluss mindestens 3 bis 4 mal höher – es handelt sich also nicht um eine pauschale Anti-Räuber-Strategie, sondern eine gezielte Reaktion auf den Atem eines Säugers.

Nun wurden mittels eines ‚künstlichen Beatmers‘ verschiedene Komponenten des Säugeratems auf ihre Wirksamkeit untersucht. CO2, von anderen Insekten zur Säuger-Detektion genutzt, hatte keine Wirkung. Verschiedene flüchtige organische Substanzen blieben ebenfalls wirkungslos, genauso wie Nasensekret von Rindern. Es sind einzig physikalische Eigenschaften, die von den Läusen zur Säuger-Erkennung genutz werden: Der Luftstrom muss warm und feucht sein.

P.s.: Fliegen können sie auch!

Gish, M., Dafni, A., & Inbar, M. (2010). Mammalian herbivore breath alerts aphids to flee host plant Current Biology, 20 (15) DOI: 10.1016/j.cub.2010.06.065

Siehe auch:

Shigenobu, S., Watanabe, H., Hattori, M., Sakaki, Y. & Ishikawa, H. (2000). Genome sequence of the endocellular bacterial symbiont of aphids Buchnera sp. APS Nature, 407 81-86

The International Aphid Genomics Consortium (2010).Genome Sequence of the Pea Aphid Acyrthosiphon pisum. PLoS Biol 8(2): e1000313. doi:10.1371/journal.pbio.1000313

Autor: knackbock

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One thought on “Die Superkräfte der Erbsenlaus

  1. Pingback: Eine Superkraft für alle (das Haidinger-Büschel)! | KnackBockBlog

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