Giftige Überraschung: Hornmilben verteidigen sich mit Blausäure

14. März 2017, 05:30
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Flüchtiges Abwehrgift wird in Öldrüse an Trägermolekül gebunden und damit sicher eingelagert, berichten Forscher aus Graz und Darmstadt

Graz/Darmstadt – Die Widerstandsfähigkeit von Insekten und Spinnen gegenüber ihren Fressfeinden ist einer Fülle von Faktoren zu verdanken, die sich in Jahrmillionen wechselseitiger Anpassungen entwickelt haben. So stellen etwa anatomische Merkmale der Tiere wie Panzerungen des Körpers eine schützende Barriere dar.

Hornmilben (Oribatida) – eine Unterordnung der Milben – nützen eine aktivere Strategie: Forscher aus Graz und Darmstadt haben nun entdeckt, dass diese Spinnentiere Blausäure freisetzen, wenn sie sich angegriffen fühlen. Weiters konnten die Forscher im Fachblatt "PNAS" aufklären, wie sich die Hornmilben vor der sehr flüchtigen und hoch giftigen Substanz selbst schützen.

Hohldrüsen im Hinterleib

Die in Humus und Böden, aber auch in feuchtem Moos lebenden Spinnentiere haben ein erstaunliches Arsenal an giftigen Abwehrwaffen entwickelt, um sich gegen Angriffe zur Wehr zu setzen, sagt Günther Raspotnig von der Uni Graz. Der Großteil der rund 10.000 Arten umfassenden Hornmilben besitzt dazu paarige, sack- bis scheibchenförmige Hohldrüsen im Hinterkörper, die über je eine Pore an jeder Körperseite nach außen münden.

Je nach Spezies sondern sie unterschiedliche Stoffe ab. "Die Öldrüsensekrete bestehen hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen, Terpenen, Aromaten und Alkaloiden in unterschiedlichsten, artspezifischen Kombinationen", so Raspotnig. Die Öldrüsensekret-Profile besitzen daher auch taxonomische Bedeutung – das heißt, dass die Milbenarten aufgrund dieser Charakteristika systematisch klassifiziert und Verwandtschaftsbeziehungen mithilfe chemischer Merkmale erkannt werden können.

Effektiver Selbstschutz

Die Forscher um Raspotnig haben nun herausgefunden, dass eine Milbenart Blausäure (HCN) in ihrem Öldrüsensekret produziert. "Die Biosynthese und Freisetzung von Blausäure ist weit verbreitet unter Pflanzen, aber im Tierreich ziemlich rar. Unter den Spinnentieren haben wir es überhaupt erstmals beobachtet", sagt Raspotnig. Die hochgiftige Substanz verdampft bereits bei Raumtemperatur. Im Organismus des Opfers blockiert es die Sauerstoff-Bindungsstelle in der Atmungskette der Körperzelle, wodurch die Zellatmung zum Erliegen kommt.

Die Forscher haben auch erkannt, wie es den Hornmilben gelingt, eine Selbstvergiftung mit der Substanz zu vermeiden, wie sie im Milbenorganismus eingelagert und im richtigen Augenblick sehr rasch freigesetzt werden kann: Die Blausäure wird an ein Trägermolekül gebunden.

"Die Hornmilbe Oribatula tibialis verwendet ein natürliches Produkt für die HCN-Lagerung: Den cyanogenen aromatischen Ester Mandelonitril-Hexanoat", so Raspotnig. Dieser könne über zwei verschiedene Wege – entweder über einen katalytischen Oxidationsprozess oder eine direkte Hydrolyse – abgebaut werden, wobei beide mit der Freisetzung von HCN enden. (APA, 14.3.2017)

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