Insektenforschung

Die Vorlieben der Seidenpflanzen-Wanzen

Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 29.04.2019

Insekten ernähren sich von den unterschiedlichsten Dingen – einige fressen Blütennektar, andere saugen Pflanzensaft oder Blut und wieder andere verspeisen feste Nahrung wie Samen. Jetzt haben Kölner Forscher entdeckt, dass sich diese unterschiedlichen Vorlieben auch im Genom der Tiere widerspiegeln.

Von Lukas Kohlenbach

„Die erwachsenen Seidenpflanzen-Wanzen sind vielleicht so einen Zentimeter lang und sie sind unverwechselbar, denn ihr ganzes Leben lang scheinen sie in leuchtenden Farben. Das reicht von Rot bis Orange, normalerweise mit ein paar kleinen schwarzen Punkten oder Streifen.“

Die Tiere leben im Labor in Plastikboxen. Diese stehen in Inkubatoren, die wie große Kühlschränke aussehen und die Insekten warm halten. Doch nicht nur Seidenpflanzen-Wanzen finden sich hier.

„Auf der anderen Seite des Raumes haben wir Grillen. Das sind eigentlich die größten Insekten, die wir haben. Sie sind als erwachsene Tiere vielleicht zwei bis drei Zentimeter groß und sie sind diejenigen, die den Raum ein wenig schlecht riechen lassen, denn sie essen Katzen- und Fischfutter und das hat einen ganz speziellen Geruch.“

Seidenpflanzen-Wanzen stammen aus Amerika

Zurück bei den Seidenpflanzen-Wanzen nimmt Dr. Kristen Panfilio eine der Plastikboxen aus dem Inkubator. Der Inhalt der Boxen sieht karg aus. Die Tiere begnügen sich mit ein wenig Wasser und Samen. Kristen Panfilio füttert sie mit Sonnenblumenkernen. In Nord- und Südamerika, wo die Wanzen eigentlich leben, ernähren sie sich aber von den Samen der Seidenpflanze.

„Das ist jedoch ein bisschen tricky für die Wanzen, denn die Seidenpflanze selbst ist toxisch. Diese schönen Farben, von denen ich erzählt habe, sind in Wirklichkeit eine Art Warnfarbe. Die Wanzen nehmen die Giftstoffe der Pflanze auf und speichern sie in ihrem Körper. Das Rot und Orange sind große, leuchtende Warnschilder um zu sagen: Hey, wenn du mich essen möchtest, sei vorsichtig, denn ich könnte nicht so gut schmecken.“

Erstmals komplettes Erbgut der Tiere entschlüsselt

Die Seidenpflanzen-Wanze ist seit Jahrzehnten ein biologischer Modellorganismus. Ein internationales Forschungsteam hat nun unter der Leitung von Kristen Panfilio zum ersten Mal das komplette Erbgut der Tiere sequenziert. Das war kompliziert, denn ihr Genom ist deutlich größer als das der meisten anderer Insekten. Danach verglichen sie das Genom der Wanze mit schon bekannten Genomen anderer Arten.

„Wir waren sehr überrascht, dass wir nicht immer Ähnlichkeiten und Unterschiede fanden, wo wir sie erwartet hätten. Die Wanzen fressen die Samen der Seidenpflanze und sie sind orange und rot. Komplett parallel dazu haben Monarchfalter die exakt selbe Nahrungsquelle und auch die gleichen Farben auf ihren Flügeln. Aber wenn wir uns dies im Detail angesehen haben, konnten wir sehen, dass sie nicht die gleichen Enzyme haben, um ihre Nahrung aufzuspalten. Obwohl sie dasselbe essen fanden wir bei der Sequenzierung des Genoms, dass ihr Repertoire an Proteinen und Enzymen unterschiedlich ist.“

Chemo-Rezeptoren unterscheiden sich nach Art der Nahrung

Auch der Vergleich von Insekten, die nur flüssige Nahrung zu sich nehmen, wie Blattläuse oder Bettwanzen, mit der Seidenpflanzen-Wanze brachte neue Erkenntnisse.

„Interessant war herauszufinden, dass das Repertoire an sensorischen Proteinen sehr unterschiedlich ist. Arten, die eine sehr spezialisierte, flüssige Nahrung haben wie Pflanzensaft oder Blut, neigen dazu, nur wenige sensorische Proteine zu haben. Und im Gegensatz dazu hat unsere geographisch weit verbreitete Seidenpflanzen-Wanze ein viel kompletteres Repertoire dieser sogenannten Chemo-Rezeptoren.“

Die Forscherin ist fasziniert von den Möglichkeiten, die die Genom-Sequenzierung der Insekten bietet. In Zukunft möchte sie noch genauer analysieren, wie sich das Erbgut der Insekten im Laufe der Evolution entwickelt hat. Und manchmal verfolgen sie ihre rot-orangenen Versuchstiere auch bis in den Schlaf.

„Träume ich manchmal von den Wanzen? Vielleicht intensiver als ich jünger war. Ich glaube ich bin nun mehr daran gewöhnt. Aber, ja, manchmal.

Link zum Original-Beitrag auf deutschlandfunk.de

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