image: This is an aphid infestation of the stem close to the bud of a tansy. view more
Credit: Bielefeld University/Jana Stallmann
Blattläuse Wen haben die vielen kleinen Insekten nicht schon einmal geärgert? Wieso ver-mehren sie sich so erfolgreich auf Pflanzen? Damit beschäftigt sich eine Forschungsgruppe um Professorin Dr. Caroline Müller von der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld. Die Wis-senschaftlerinnen haben herausgefunden, dass Blattläuse die Qualität ihrer Nahrung beein-flussen können und so möglicherweise ihre eigene Nische auf ihrer Wirtspflanze konstruieren. Müllers Forschungsgruppe ist im Transregio-Sonderforschungsbereich NC3 angesiedelt, der sich mit Tieren und ihren individuellen Nischen befasst. Ihr Forschungsergebnis hat sie heute (25.07.2018) in dem Journal New Phytologist veröffentlicht.
Es gibt Hunderte verschiedene Arten von Blattläusen. Alle ernähren sich von Pflanzensaft, dem sogenannten Phloemsaft. Der Nährwert, der im Pflanzensaft steckt, wird durch die Zuckerkon-zentration sowie die Aminosäurekonzentration und -zusammensetzung bestimmt. Bislang war nicht bekannt, wie sich die Qualität des Pflanzensafts verschiedener Pflanzenteile nach Blatt-lausbefall verändert, wie diese veränderte Qualität die Entwicklung von Blattläusen beeinflusst und wie andererseits die Blattläuse die Zusammensetzung des Pflanzensafts verändern können.
Müller und ihrem Team ist es nun erstmals gelungen nachzuweisen, dass Blattlausbefall tat-sächlich die Zusammensetzung des Pflanzensaftes Art-spezifisch je nach Pflanzenabschnitt ver-ändert. So führt ein Befall der Knospenstiele mit einer bestimmten Blattlausart dazu, dass sich die Zusammensetzung der Zucker und organischen Säuren verändert. Dagegen erhöht ein Befall der alten Blätter mit einer anderen Blattlausart die Aminosäurekonzentration. Und ein weiteres Phänomen ließ sich feststellen: Wir konnten beobachten, dass die Blattlausart, die sich am besten an den Knospenstielen entwickelte und die andere Art die sich am stärksten an alten Blättern vermehrte, jeweils spezifisch in dem entsprechenden Pflanzenteil die Qualität des Pflanzensaftes erhöhten , sagt Ruth Jakobs, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Fakultät für Biologie. Blattläuse konstruieren sich also ihre eigene Nische so, dass sie von ihr profitieren. Wir können davon ausgehen, dass sich Blattläuse ähnlich verhalten wie beispielsweise Biber, die sich in ihren selbstgebauten Dämmen niederlassen, erklärt Müller.
Zu ihrem Ergebnis gelangten die Biologinnen, indem sie Blattläuse auf unterschiedliche Pflan-zenabschnitte des Rainfarns den Stiel an der Knospe, ein junges Blatt und ein altes Blatt setzten und dort das Populationswachstum der Tiere bestimmten. Darüber sammelten die Biologinnen den Pflanzensatz und analysierten dessen Zusammensetzung chemisch.
Der Transregio SFB NC³
Warum wählen Tiere ganz individuell ihren eigenen, unverwechselbaren Platz im Ökosystem, ihre ökologische Nische? Wie passen sie sich an sie an? Wann formen sie ihre Nische selbst? Und wie können wir diese Prozesse verstehen? Das sind die zentralen Fragen des Transregio-Sonderforschungsbereichs (SFB/TRR) 212 mit dem Kurznamen NC³. Darin verknüpfen die Uni-versitäten Bielefeld, Münster und Jena Verhaltensbiologie und Evolutionsforschung mit theore-tischer Biologie und Philosophie. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert NC³ seit Januar 2018 für zunächst vier Jahre mit rund 8,5 Millionen Euro. Sprecher ist Verhaltensforscher Professor Dr. Oliver Krüger von der Universität Bielefeld.
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Weitere Informationen:
- Der komplette Artikel in New Phytologist: doi: 10.1111/nph.15335
- Der Transregio-Sonderforschungsbereich NC3: https://www.uni-bielefeld.de/biologie/crc212/
Journal
New Phytologist