Para­si­ten auf Part­ner­su­che – Bay­reu­ther Bio­lo­gen ent­decken sexu­el­len Lock­stoff bei Fächerflüglern

Symbolbild Bildung

Fächer­flüg­ler sind äußerst unge­wöhn­li­che Insek­ten, die als Para­si­ten in ande­ren Insek­ten leben. Sie befal­len unter ande­rem Wild­bie­nen, die im Unter­schied zu Honig­bie­nen ver­ein­zelt vor­kom­men und kei­ne Bie­nen­staa­ten bil­den. Ein Team mit Wis­sen­schaft­lern der Uni­ver­si­tät Bay­reuth hat jetzt erst­mals einen sexu­el­len Lock­stoff – ein soge­nann­tes Sexu­al­phe­ro­mon – iden­ti­fi­ziert, mit dem das in der Bie­ne leben­de Fächer­flüg­ler-Weib­chen ein Männ­chen von außen anlockt und damit die Fort­pflan­zung sichert. Im „Jour­nal of Che­mi­cal Eco­lo­gy“ stel­len die Bay­reu­ther For­scher ihre Ergeb­nis­se vor.

In der unmit­tel­ba­ren Umge­bung von Bay­reuth haben die Bio­lo­gen Dr. Sieg­fried Kehl und Dr. Ste­fan Döt­terl Fächer­flüg­ler der Art Sty­lops melit­tae beob­ach­tet. Die aus­ge­wach­se­nen Weib­chen ver­brin­gen ihre gesam­te Lebens­zeit in ihren Wirts­bie­nen, wobei sie fast kei­ne der für Insek­ten typi­schen Merk­ma­le auf­wei­sen. Ihr Kör­per besteht im Wesent­li­chen aus einem lang gestreck­ten weiß­li­chen Hin­ter­leib, der die Bie­ne nie ver­lässt, und einem Kopf­be­reich, mit dem sich das Weib­chen aus dem Hin­ter­leib der Bie­ne her­aus­bohrt. Dies geschieht kurz vor der Geschlechts­rei­fe. Die geschlechts­rei­fen Männ­chen hin­ge­gen befrei­en sich völ­lig aus der Wirts­bie­ne. Sie sind mit gro­ßen, fächer­ar­tig zusam­men­faltba­ren Hin­ter­flü­geln aus­ge­stat­tet und leben frei in der Natur, ohne dabei Nah­rung auf­zu­neh­men. Ihre Lebens­zeit ist sehr gering, sie umfasst mei­stens nur weni­ge Stun­den. Denn die geschlechts­rei­fen Männ­chen haben nur eine Funk­ti­on: sich mit geschlechts­rei­fen Weib­chen zu paaren.

Die Paa­rung kommt dadurch zustan­de, dass das Weib­chen, das im Hin­ter­leib der Bie­ne steckt, aus dem Kopf­be­reich ein Sexu­al­phe­ro­mon aus­stößt. Die­sen Lock­stoff neh­men die Männ­chen mit ihren gro­ßen, ver­zweig­ten Füh­lern wahr. Wie hoch­emp­find­lich die Füh­ler auf den Lock­stoff reagie­ren, haben die Bay­reu­ther For­scher mit Hil­fe von elek­tro­phy­sio­lo­gi­schen Mes­sun­gen nach­ge­wie­sen. Die Wahr­neh­mung des Phe­ro­mons löst nun bei jedem Fächer­flüg­ler-Männ­chen den Impuls aus, der Spur des Phe­ro­mons zu fol­gen. Ist das Männ­chen bei der Wild­bie­ne ange­kom­men, fin­det es das Fächer­flüg­ler-Weib­chen vor, das aus dem Hin­ter­leib der Bie­ne her­aus­steht und daher von außen zugäng­lich ist. Mit sei­nem dol­ch­ar­ti­gen Begat­tungs­or­gan durch­sticht das Männ­chen das Gewe­be im Kopf­be­reich des Weib­chens und pumpt sei­ne Sper­mi­en hin­ein. Auf die­sem Weg gelan­gen die Sper­mi­en in den Hin­ter­leib des Fächer­flüg­ler-Weib­chens, wo sie des­sen Eier befruchten.

Der sexu­el­le Lock­stoff, den die Bay­reu­ther Bio­lo­gen erst­mals bei Fächer­flüg­lern nach­ge­wie­sen haben, konn­te in Zusam­men­ar­beit mit Dr. Till Tolasch am Insti­tut für Zoo­lo­gie der Uni­ver­si­tät Hohen­heim prä­zi­se bestimmt wer­den. Es han­delt sich um einen Alde­hyd; die genaue che­mi­sche Bezeich­nung lau­tet (3R,5R,9R)-3,5,9‑Trimethyldodecanal.

Nach der Paa­rung ent­wickeln sich die befruch­te­ten Eier im Hin­ter­leib des Weib­chens zu Lar­ven, die lebend gebo­ren wer­den. Sie wer­den vom Weib­chen „aus­ge­spuckt“, so dass sie sich außen am Kopf­be­reich des Weib­chens oder auf der Wirts­bie­ne befin­den. Jede Lar­ve ist dabei nur 0,4 mm groß. Die Bie­ne trans­por­tiert die Lar­ven auf die von ihr besuch­ten Blü­ten; von hier wer­den sie auf die­je­ni­gen Bie­nen über­tra­gen, die die Blü­ten als näch­ste besu­chen. Die­se „gesun­den“ Bie­nen neh­men die Fächer­flüg­ler-Lar­ven mit in ihre Nester, wo sie sich in die jun­gen Bie­nen­lar­ven hineinbohren.

Eine para­si­tier­te Bie­nen­lar­ve kann sich zwar zu einer erwach­se­nen Bie­ne ent­wickeln, doch ver­liert sie ihre eige­ne Fort­pflan­zungs­fä­hig­keit. In ihrem Hin­ter­leib wächst dage­gen die Fächer­flüg­ler-Lar­ve zu einem geschlechts­rei­fen Insekt her­an. Han­delt es sich um ein Männ­chen, bohrt es sich aus der Bie­ne her­aus und lebt in frei­er Natur wei­ter. Ein Weib­chen jedoch bleibt in der Bie­ne, um mit­hil­fe des jetzt ent­deck­ten Lock­stoffs ein Männ­chen anzulocken.

Ver­öf­fent­li­chung:

Till Tolasch, Sieg­fried Kehl, Ste­fan Dötterl,
First Sex Phe­ro­mo­ne of the Order Strep­sipte­ra: (3R,5R,9R)-3,5,9‑Trimethyldodecanal in Sty­lops melit­tae KIR­BY, 1802,
in: Jour­nal of Che­mi­cal Eco­lo­gy, Dec. 2012, Volu­me 38, Issue 12, pp 1493–1503
DOI: 10.1007/s10886-012‑0215‑6

Fotos zum Down­load (auch eine Gesamt­an­sicht des Fächerflügler-Weibchens):

http://​www​.uni​-bay​reuth​.de/​p​r​e​s​s​e​/​i​m​a​g​e​s​/​2​0​1​3​/​0​10/

Ansprech­part­ner:

Dr. Sieg­fried Kehl
Lehr­stuhl für­Tier­öko­lo­gie II
Uni­ver­si­tät Bayreuth
D‑95440 Bayreuth
Tel.: +49 (0)921 55–2737
E‑Mail: siegfried.​kehl@​uni-​bayreuth.​de

Prof. Dr. Ste­fan Dötterl
z. Zt. Uni­ver­si­tät Salzburg
Fach­be­reich Orga­nis­mi­sche Biologie
A‑5020 Salzburg
Tel.: +43 (0) 662 / 8044–5527
E‑Mail: stefan.​doetterl@​sbg.​ac.​at