Der Lockruf des Kots

15. September 2016    Nr. 11/2016 (166)

Essigfliegen geben mit ihren fäkalen Ausscheidungen auf Früchten Sexualduftstoffe ab, die ihre Artgenossen effizient zum gemeinsamen Essen einladen

Wie auch viele andere Insekten, geben Essigfliegen Lockstoffe ab, um ihre Artgenossen zu einer interessanten Futterquelle rufen. Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena konnte in einer neuen Studie zeigen, dass auch der Kot der Essigfliegen Lockstoffe enthält. Mit Fliegenkot bedeckte Früchte sind für andere Fliegen besonders attraktiv. Früchte scheinen besonders leicht verdaulich zu sein, wenn schon viele Artgenossen daran gefressen haben. Die neuen Forschungsergebnisse sind der erste Schritt, die Bedeutung von Kot für die Kommunikation von Essigfliegen zu verstehen. (Journal of Chemical Ecology, doi:10.1007/s10886-016-0737-4).

An dieser Heidelbeere haben sich bereits zahlreiche Essigfliegen (Drosophila melanogaster) gütlich getan. Die Vergrößerung zeigt kleine Kothäufchen, die die Fliegen nach dem Fressen hinterlassen haben. Der Duft des Insektenkots macht das Obst noch verlockender für die kleinen Küchen-Plagegeister. Foto: Anna Schroll

Essigfliegen (Drosophila melanogaster) finden Futterquellen durch den Duft überreifer Früchte. Die Früchte dienen aber nicht nur der Nährstoffaufnahme, sondern sind auch ideale Orte für die Partnersuche und die Eiablage nach der Paarung. In früheren Studien war bereits aufgefallen, dass Plätze, an denen sich erwachsene Tiere aufgehalten hatten, weitere Artgenossen anlockten. Die Ursache für dieses Verhalten war allerdings unklar.

Verhaltensstudien lieferten nun ein eindeutiges Ergebnis: Die Tiere werden durch den Kot ihrer Artgenossen angelockt. „Auch wenn von einigen Käferarten bekannt ist, dass sie über ihre fäkalen Ausscheidungen Informationen an ihre Artgenossen weitergeben, waren wir von dem hohen Maß an Attraktivität überrascht, das schon kleinste Mengen Kot für Essigfliegen hat“, berichtet Ian Keesey, der Erstautor der Studie.

In Verhaltensexperimenten mit Fallen, die verschiedene Duftstoffe enthielten, konnte die Attraktivität eines Duftes anhand der Anzahl der Fliegen in der jeweiligen Falle quantifiziert werden. Außerdem kam der Flywalk (siehe Pressemeldung „Fliegen verarbeiten anziehende und abschreckende Gerüche in unterschiedlichen Hirnregionen“ vom 25.04.2012) zum Einsatz: In diesem Analysegerät kann ermittelt werden, wie attraktiv oder abschreckend ein Duft ist, indem man das Verhalten einzelner Fliegen in einem Glasrohr aufzeichnet, in das dieser Duft geleitet wurde. Bewegt sich die Fliege gegen den Wind, also in Richtung der Duftquelle, wird der Duft als attraktiv gewertet. Umgekehrt ist ein Duft abstoßend, wenn sich die Fliege von der Duftquelle entfernt. Interessanterweise gingen die Fliegen beim Test mit Düften aus ihrem Kot immer in Richtung der Duftquelle.

Der nächste Schritt war nun die chemische Analyse des Kots, um herauszufinden, welche Duftbestandteile so anziehend auf die Fliegen wirken. Zum Erstaunen des Forscherteams enthielt der Kot Sexuallockstoffe der Fliegen. Die Duftstoffe in den fäkalen Ausscheidungen sind nicht nur artspezifisch, sondern unterscheiden sich auch nach Geschlecht. Suchen besonders viele Fliegen eine Frucht auf, werden auch mehr Eier darauf abgelegt. Die aus den Eiern schlüpfenden Fliegenlarven könnten von der Anwesenheit anderer Larven profitieren, denn sie scheinen die Nahrung leichter aufnehmen zu können, wenn sie bereits durch Mikroorganismen im Kot von Artgenossen „vorverdaut“ wurde. Durch die Anwesenheit des Fliegenkots, werden nicht nur weitere Fliegen angelockt, die Fliegen fressen auch mehr, was wiederum die Nahrung noch attraktiver macht.

„Damit ist Kot ein wichtiges Kommunikationsinstrument zwischen Artgenossen, das bislang in vielen ökologischen Untersuchungen vernachlässigt wurde“, erläutert Markus Knaden aus der Abteilung Evolutionäre Neuroethologie und Leiter der Studie, die Bedeutung der neuen Ergebnisse. „Vermutlich hat der tabuisierte Umgang mit körperlichen Ausscheidungen beim Menschen dazu beigetragen, dass sich Forscher diesem Thema bislang nicht gewidmet haben, obwohl gerade bei Essigfliegen viele andere ökologische Aspekte bereits intensiv untersucht wurden.“

Vergleichbare Untersuchungen sollen zukünftig auch auf verwandte Arten wie die Kirschessigfliege Drosophila suzukii ausgedehnt werden. Im Gegensatz zur Essigfliege handelt es sich bei der Kirschessigfliege um einen bedrohlichen und schwer zu bekämpfenden  Schädling im Obst- und Weinbau, der eine Vorliebe für junge, reifende Früchte hat, während seine Verwandte Drosophila melanogaster überreifes und bereits faulendes Obst befällt. Sollte diese Fliegenart gleichermaßen von ihrem eigenen Kot angezogen werden, ergeben sich ganz neue Möglichkeiten, diesen Schädling wirksam in die Falle zu locken. [KG/AO]


Originalveröffentlichung:

Keesey, I., Koerte, S., Retzke, T., Haverkamp, A., Hansson, B. S., & Knaden, M. (2016). Adult frass provides a pheromone signature for Drosophila feeding and aggregation. Journal of Chemical Ecology. doi:10.1007/s10886-016-0737-4
http://dx.doi.org/10.1007/s10886-016-0737-4   

Weitere Informationen:
Markus Knaden, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Hans-Knöll-Str. 8, 07743 Jena, Germany, +49 3641 57-1421, mknaden [at] ice.mpg.de
Ian W. Keesey, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Hans-Knöll-Str. 8, 07743 Jena, Germany, +49 3641 57-1410, ikeesey [at] ice.mpg.de

 

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