Bienenwolf kultiviert Antibiotika-Produzenten

20. Dezember 2011

Text: Elke Maier

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Chemische Keule gegen Schimmel: Symbiotische Bakterien auf dem Kokon produzieren neun verschiedene... [mehr]

Chemische Keule gegen Schimmel: Symbiotische Bakterien auf dem Kokon produzieren neun verschiedene Antibiotika, die den Bienenwolf vor Pilzbefall schützen. Mittels bildgebender Massenspektrometrie haben die Forscher die Verteilung der Stoffe gemessen und in Falschfarben auf den Kokon projiziert.

© MPI für chemische Ökologie/Johannes Kroiß und Martin Kaltenpoth (Fotomontage)

Insekten sind die erfolgreichste aller Tiergruppen und haben fast jeden Winkel unseres Planeten erschlossen. Sie besiedeln nahezu alle Lebensräume von Wasseroberflächen bis zu Wüsten und sind auf den Gletschern des Himalajas ebenso zu Hause wie in der vermeintlich fest verschlossenen Müslitüte im Vorratsschrank.

Am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena besetzen die Krabbeltiere einen ganzen Raum voller Klimaschränke und hausen in Dutzenden von Tupperboxen. „Das sind Feuerwanzen“, sagt Martin Kaltenpoth und nimmt aus einem der beheizten Schränke eine durchsichtige Box, in der eine Schar von schwarz-rot gemusterten Insekten durcheinanderkrabbelt. Ihre Besonderheit: Vor Millionen von Jahren sind ihre Vorfahren eine Liaison mit Bakterien eingegangen.

Martin Kaltenpoth, der seit November 2009 die unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe „Insektensymbiose“ leitet, ist begeistert von der Vielfalt der Kerbtiere und ihrer Bündnisse mit Mikroben: „Symbiosen sind ein Schlüsselfaktor für den Erfolg der Insekten“, sagt der Wissenschaftler. „Denn sie ermöglichen es ihnen, sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen und neue Nahrungsressourcen zu erschließen.“

Ein interessantes Beispiel für eine solche Zweckgemeinschaft sind die Blattschneiderameisen. Sie verwenden kleine Blattschnipsel als Substrat, um darauf unterirdische Pilzgärten als Nahrung für die Kolonie anzulegen. Um ihre sorgfältig gehegten Speisepilzkulturen zu schützen, kultivieren die Ameisen Bakterien, die verschiedene Anti-Pilz-Mittel produzieren. Diese Substanzen wirken vor allem gegen den Schadpilz Escovopsis, der als Parasit in den Pilzgärten lebt und sie ohne die chemische Keule in kurzer Zeit zerstören würde.

Andere Insekten nutzen Mikroorganismen, um Nahrungsquellen zu erschließen. Termiten etwa ernähren sich oft von Holz und nutzen die Hilfe von Symbionten im Darm für die Verdauung der Zellulose. Die blutsaugende Tsetse-Fliege, Überträger der Schlafkrankheit, wird von Mikroben mit lebenswichtigem Vitamin B versorgt, das ihr aufgrund ihrer einseitigen Kost fehlt. Auch viele andere Insekten wie Blattläuse, Zikaden und Rüsselkäfer sind auf die Lieferung bestimmter Stoffe von außen angewiesen.

„Lange Zeit galten Bakterien pauschal als Verursacher von Krankheiten“, sagt Martin Kaltenpoth. „Aber in den letzten Jahrzehnten haben Untersuchungen immer mehr Beispiele ans Licht gebracht, wie Mikroben für das Überleben ihrer Wirte sorgen können.“ Die Bakterien-Symbiose der Blattschneiderameisen etwa wurden erst 1999 entdeckt ‒ und das, obwohl die Ameisen ihre mikroskopisch kleinen Helfer in solchen Mengen mit sich herumtragen, dass sie sogar mit bloßem Auge sichtbar sind.