Warum manche Käfer Alkohol mögen
Bio-News vom 09.04.2018
Der Ambrosiakäfer sucht gezielt nach Alkohol. Nun haben Forscher herausgefunden, warum er das tut: Es liegt an seinem ausgeklügelten landwirtschaftlichen System. Mit Alkohol als „Unkrautvernichter“ optimiert der Käfer seine Ernte.
Wenn sich an einem lauen Sommerabend im Biergarten kleine Käfer ins Bier der Gäste stürzen, ist Nachsicht angebracht. Die Ambrosiakäfer wollen nur das Beste für sich und ihre Nachkommen: Sie wittern den Alkohol in den Kaltgetränken und hoffen auf eine optimale Umgebung, um erfolgreich Landwirtschaft zu betreiben. Denn Alkohol spielt eine wichtige Rolle bei der Optimierung ihres landwirtschaftlichen Ertrags. Über die Details dieses Verhaltens berichtet ein internationales Forschungsteam mit starker Beteiligung der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in der aktuellen Ausgabe des angesehenen Fachmagazins PNAS.
Publikation:
Christopher M. Ranger, Peter H. W. Biedermann, Vipaporn Phuntumart, Gayathri U. Beligala, Satyaki Ghosh, Debra E. Palmquist, Robert Mueller, Jenny Barnett, Peter B. Schultz, Michael E. Reding & J. Philipp Benz
Symbiont Selection via Alcohol Benefits Fungus-Farming by Ambrosia Beetles
PNAS
Alkohol lockt die Käfer zu geschwächten Bäumen
Ambrosiakäfer sind eine größere Gruppe mit mehreren tausend Arten weltweit. Sie gehören zu den Borkenkäfern. Alle Arten zeichnet aus, dass sie Pilzzucht betreiben. Dr. Peter Biedermann untersuchte den „schwarzen Nutzholz-Borkenkäfer“.
„Schon lange weiß man, dass Alkohol von geschwächten Bäumen produziert wird und diese gezielt von Ambrosiakäfern erkannt und besiedelt werden“, sagt der Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie der JMU und dem Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie in Jena. So nutzen Forscher schon lange mit Alkohol bestückte Fallen, um diese Käfer zu fangen. „Und nicht selten findet man die etwa zwei Millimeter großen Käfer im Bier, wenn der Biergarten mit alten Bäumen bewachsen ist“, sagt Biedermann.
Nachhaltige Landwirtschaft als Erfolgskonzept – keine Resistenzen
Erst mit den Ergebnissen von Biedermann und Kollegen wird klar, warum Alkohol so attraktiv für das Insekt ist. „Eine erhöhte Aktivität von Alkohol-abbauenden Enzymen erlaubt es den Nahrungspilzen der Insekten, in alkoholhaltigem Holz optimal zu wachsen, obwohl es für andere Mikroorganismen giftig ist“, sagt Biedermann. In der Konsequenz bedeutet dies: Es ist mehr Nahrung für die Käfer vorhanden, die somit mehr Nachwuchs großziehen können als in „alkoholfreiem“ Holz.
Am besten wachsen die Nahrungspilze, von deren Fruchtkörpern sich die Käfer und deren Larven ernähren, bei einer Alkoholkonzentration von etwa zwei Prozent. Zudem können bei dieser Konzentration so genannte „Unkrautpilze“ nur schlecht wachsen.
Relevanz gewinnt diese Strategie vor allem mit Blick auf den Erfolg der Käfer in der Evolution. „Seit etwa 60 Millionen Jahren sind die Tiere mit ihrer nachhaltigen Landwirtschaft erfolgreich – trotz Monokultur.“ Anders als menschliche Bauern haben sie anscheinend kein Problem mit auftretenden Resistenzen gegen „Unkrautvernichtungsmittel“.
Gemeinsame Pflege der Pilzgärten
Nicht nur das landwirtschaftliche Geschick begeistert Biedermann an den Ambrosiakäfern. „Sie zeigen soziales Verhalten“, sagt der Ökologe. Die Käfer pflegen ihre Pilzgärten gemeinsam und arbeitsteilig: Einige Tiere reinigen die Gangsysteme, die in das Holz gefressen werden, andere schaffen den Schmutz aus dem Nest und putzen die Artgenossen. Alles mit dem Ziel, die Symbiose von Käfer und Pilz zu optimieren.
Dieses System ist so ausgeklügelt, dass die Tiere die Pilzsporen mithilfe eigener Sporen-Organe bei der Neuansiedlung mitbringen. Aus diesen erwachsen dann die Pilzgärten. Es geht so weit, dass auch die Pilze in der Lage sind, Alkohol zu produzieren, um die Umgebung zu optimieren.
„So verhalten sich die Ambrosia-Pilze ganz ähnlich wie Bier- oder Weinhefen, die sich selbst ein alkoholhaltiges Substrat generieren, in dem nur sie selbst gut wachsen können und andere konkurrierende Mikroorganismen ausgeschlossen werden“, erklärt Biedermann.
Überleben in einer alkoholisierten Umgebung
Biedermann, der seit mehr als zehn Jahren an Ambrosiakäfern forscht, wird sich auch in der Zukunft mit diesen Borkenkäfern befassen. Eine offene Frage in Zusammenhang mit dem Lebensstil der Sechsbeiner: Was genau befähigt sie, in diesem alkoholisierten Umfeld zu überleben? „Sie müssen natürlich resistenter gegen Alkohol sein als andere Lebewesen“, so Biedermann. Vielleicht kann die Menschheit ja auch hier etwas von den Borkenkäfern lernen.
