Solarbetriebene Läuse?
Die Überführung von Licht in Energie gelingt in der Natur nicht nur Pflanzen, Algen und Bakterien, sondern auch manchen Tierarten. Bei der Blattlaus haben französische Forscher erste Hinweise dafür gefunden.
Quelle: Radeldudel / Wikimedia.org
Rose mit Blattlausbefall.
„Nehmen Blattläuse Lichtenergie auf, fliessen Elektronen von angeregten Pigmenten zu Akzeptor-Molekülen. Was wir hier sehen, ist eine Stoffwechsel-Regulierung, die einer archaischen Form der Photosynthese ähnelt“, erklärt Forschungsleiter Alain Robichon vom Institut Sophia Agrobiotech.
Sonnenstrom dank Pigmenten
Während die Pflanzen für die Energieumwandlung den grünen Farbstoff Chlorophyll verwenden, übernehmen bei Blattläusen offenbar Carotinoide diese Rolle. Diese in grünen, orangen bis gelben Pigmenten enthaltene Substanz verwenden mehrere Insektenarten als Antioxidantien für ihr Immunsystem. Bei Blattläusen ist das anders: Dank eines speziellen Gens produzieren sie Carotinoide selbst und verändern damit ihre Farbgebung und können sich so besser vor ihren gefrässigen Feinde weniger sichtbar machen oder vielmehr besser verstecken.
Allerdings ist die Produktion von Carotinoid für den Blattlaus-Stoffwechsel äusserst aufwendig. Um dessen Einsatz zu testen, züchteten die Forscher Nachfahren einer weiblichen Erbsenlaus (Acyrthosiphon pisum), die durch Variationen in Temperatur und Populationsdichte unterschiedlich gefärbt waren: Bei kühleren Bedingungen entwickelten sie sich grün, bei optimaler Umgebung orange und bei schwierigen Verhältnissen - etwa grosse Populationen und wenig Ressourcen - blassgelb bis weiß.
Rätselhafte Funktion
Die Spektralanalyse sowie Experimente mit lebenden Tieren brachten Überraschendes ans Licht: Grüne Blattläuse verfügen in ihren Zellen über deutlich mehr ATP-Nukleotide (Adenosintriphosphat) - die wichtigsten Energieträger aller Lebewesen - als weisse Artgenossen. Zudem konnten die Forscher bei den orangen Läusen beobachten, dass die Energieproduktion steigt, sobald Licht auf sie eintrifft, und bei Dunkelheit sinkt. Bei den helleren Varianten war dies wenig bis kaum der Fall.
Carotinoide steuern bei Blattläusen tatsächlich die Lichtaufnahme und Energieweiterleitung, so das Ergebnis der Forscher. Die Position der Pigmente zwischen Null und 40 Mikrometer unter der Oberhaut eignet sich auch perfekt dafür. „Warum Blattläuse über diesen Mechanismus verfügen, ist rätselhaft. Sie nehmen beim Fressen so viel Energie auf, dass sie Zucker sogar noch ausscheiden“, sagt Insektenspezialist Helmut Haardt gegenüber pressetext. Bisher war eine derartige Strategie in der Tierwelt völlig unbekannt, allenfalls beim Zooplankton seien laut Haardt ähnliche Entdeckungen denkbar.
Reiseversicherung für Hungerzeiten
Dennoch kann Studienautor Alain Robichon mögliche Vorteile nennen. „Bei gesunder Pflanze hat die Blattlaus ausreichend Zucker, nicht jedoch, sobald es zu viele Parasiten gibt. Eine Bevölkerungsexplosion kann die Pflanze schnell absterben lassen, was den Insekten die Nahrungsgrundlage raubt.“ Jene Blattläuse, die keine Flügel entwickelt haben, müssten bis zu Tagelang nach neuen Futterquellen suchen und seien in dieser Hungerzeit auf alternative Energiequellen angewiesen. (mai/mgt)
