Innsbruck – Mit mehr als 350.000 beschriebenen Arten sind Käfer die mit Abstand größte Ordnung der Insekten. Darunter finden sich gefürchtete Agrarschädlinge wie der Kartoffelkäfer oder der Maiswurzelbohrer, aber auch so beliebte Tiere wie der Marienkäfer, der neben seinem netten Aussehen auch noch mit der Vertilgung von Blattläusen punktet. Weniger bekannt, aber nicht minder nützlich ist die Gruppe der Laufkäfer. In Innsbruck wird derzeit untersucht, inwieweit sie sich als biologische Alternative zu Pestiziden eignen.
Laufkäfer sind eine Käferfamilie, die in Österreich mit mehr als 600 Arten vertreten ist. Wie ihr Name nahelegt, sind sie gewöhnlich gut zu Fuß: Sie können Laufgeschwindigkeiten von 0,16 Metern pro Sekunde erreichen – das entspricht mehr als einem halben Kilometer pro Stunde. Was ihre Lebensweise betrifft, sind sie sehr effiziente Räuber, die alle möglichen Insekten, Spinnen, Schnecken und mitunter sogar Mäusebabys erbeuten. Von manchen Vertretern der Familie weiß man, dass sie mitunter auch gerne Pflanzensamen fressen.
Konkrete Daten zu dieser Ernährungsweise fehlen bislang jedoch weitgehend. Das Wissen darüber, welche Käferarten welche und wie viele Unkrautsamen fressen, ist jedoch essenziell, um das Potenzial von Laufkäfern zur natürlichen Regulation von Unkraut auf landwirtschaftlichen Flächen beurteilen bzw. vorhersagen zu können.
In einem vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Projekt arbeitet Corinna Wallinger vom Institut für Interdisziplinäre Gebirgsforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften zusammen mit Michael Traugott und Kollegen und Kolleginnen der Universität Innsbruck seit 2016 an dieser Fragestellung.
Hitzestress
Ein großes Problem bestand darin, herauszufinden, was die Käfer im Feld tatsächlich fressen. Für Beobachtungen sind sie nämlich zu klein und zu mobil. Die Biologen kamen auf eine originelle Alternative: Sie bringen die Käfer dazu, sich zu übergeben. Das ist nicht so abstrus, wie es klingt: Die Tiere würgen auch in freier Natur, wenn sie gestresst sind, ihren Mageninhalt hoch. Die entscheidende Frage war, wie man die Käfer im Labor genügend stressen könnte, um dieselbe Reaktion hervorzurufen, ohne sie dabei zu verletzen.
"Wir haben schließlich eine Methode gefunden, bei der wir die Käfer kopfüber in ein Reaktionsgefäß stecken, das wir ganz kurz in heißes Wasser tauchen", erklärt Wallinger, "der Hitzestress genügt, dass sie sich in das Gefäß übergeben." Die Vorgehensweise hat außerdem einen gewaltigen Vorteil: "Bei Wirbellosen, wie Käfern, gibt es normalerweise keine Bedenken dagegen, sie für wissenschaftliche Erkenntnisse zu opfern, aber es freut mich sehr, dass ich die Käfer für unsere Untersuchungen nicht töten muss und sie stattdessen wieder in ihrem ursprünglichen Habitat freilassen kann", sagt die Forscherin, "immerhin reden wir hier von rund 10.000 Exemplaren."
Speiseplan
Der heraufgewürgte Mageninhalt wird in der Folge mit modernsten molekularbiologischen Methoden auf DNA-Reste von Pflanzen und Tieren untersucht, um so auf den Speiseplan der Käfer schließen zu können. Bis jetzt wurden auf insgesamt 18 biologisch bewirtschafteten Getreidefeldern in Tirol, bei Wien und um Dijon (Frankreich) die drei häufigsten Laufkäferarten und ihre jeweilige Nahrungswahl identifiziert.
Wie sich dabei herausstellte, enthielten rund 70 Prozent der Regurgitate bei allen drei Arten Unkrautsamen. Das kam teilweise sehr überraschend: Während man beim Erdbeersamenlaufkäfer (Pseudoophonus rufipes) eine gewisse Vorliebe für Samen schon vermutet hatte, hielt man die beiden anderen Arten, nämlich den Gemeinen Grabkäfer (Pterostichus melanarius) und den Kupferfarbenen Buntgrabläufer (Poecilus cupreus), bisher für weitgehend räuberisch. Weitere Arten werden noch untersucht.
Ebenfalls häufig auf dem Speiseplan von Laufkäfern stehen Blattläuse, deren massives Auftreten sie oft im Keim ersticken können. Nach einer Phase der sexuellen Vermehrung wandern die weiblichen Blattläuse im Frühjahr in Getreidefelder ein, wo sie sich massenhaft parthenogenetisch vermehren und entsprechende Schäden verursachen können.
"Im Gegensatz zu Marienkäfern und Florfliegen, die erst kommen, wenn die Blattläuse bereits in Massen auftreten, sind die Laufkäfer schon da, wenn die Weibchen kommen", erläutert Wallinger, "sie fressen sozusagen die Mütter aller Blattläuse." Damit nicht genug, machen sich Laufkäfer auch über Eier und junge Exemplare der Genetzten Ackerschnecke her, die im Volksmund auch als Salatschnecke bezeichnet wird und ein sehr ungeliebter Gast vor allem in Gärten ist.
Konkurrenz
Interessant ist für Wallinger nun, ob die verschiedenen Nahrungsquellen der Laufkäfer zueinander in Konkurrenz stehen: "Die Frage ist, ob sie die Unkrautsamen liegen lassen, wenn es viele Blattläuse, Springschwänze oder Regenwürmer gibt – oder umgekehrt", so die Biologin. Denkbar ist auch, dass die Käfer je nach Jahreszeit oder anderen Umweltbedingungen zwischen pflanzlicher und tierischer Kost wechseln.
Um das herauszufinden, führten Wallinger und ihr Team aus Studierenden der Universität Innsbruck vergangenen Sommer Feldversuche durch, in denen sie die Verfügbarkeit von Samen und Nacktschnecken künstlich variierten. Die Forscherin rechnet damit, dass die Regulation der einen auf Kosten der jeweils anderen gehen könnte, aber die Auswertungen, die das bestätigen oder widerlegen, sind noch im Gange.
Eines steht für Wallinger jedoch fest: "Laufkäfer haben das Potenzial zu einem Werkzeug bei der Regulation von beidem – Unkrautaufkommen und Pflanzenschädlingen." Als solches könnten sie in nicht allzu ferner Zukunft gezielt eingesetzt werden, um die Ausbringung von chemischen Unkraut- und Schädlingsbekämpfungsmitteln wie Glyphosat und Co erfolgreich zu reduzieren. (Susanne Strnadl, 7.2.2018)