Sind Feinde in der Nähe, lassen sich Wasserflöhe Rüstungen wachsen

    2. Dezember 2018, 23:13
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    Forscher identifizierten Substanzen, die Kleinkrebse vor Fressfeinden warnen

    Ökologisch gesehen sind Wasserflöhe an der Basis der Nahrungspyramide angesiedelt. Ihre Fressfeinde, zu denen auch die Büschelmückenlarven zählen, sind nur wenig größer als sie selbst. Um zu erkenne, wann sie Gegenmaßnahmen ergreifen sollten, setzen die Kleinkrebse der Gattung Daphnia auf chemische Sensoren, die es ihnen erlauben, festzustellen, ob die Räuber gerade in der Nähe jagen. Ist dies der Fall, bilden sie regelrechte Rüstungen aus, anatomische Verteidigungen also, die sie schwerer fressbar machen. Die Signalmoleküle, die diese Erkennung ermöglichen, haben nun Wissenschafter identifiziert.

    Daphnien können Nackenzähne, also dornenartige Auswüchse in der Nackenregion, oder Fortsätze an ihrem Panzer ausbilden, die es der Büschelmückenlarve, auch Chaoborus genannt, schwerer machen, sie zu fressen. Diese Verteidigungen bilden die Daphnien aber nur, wenn sich der Fressfeind wirklich in der Nähe befindet. "Warum die Räuber ihre Anwesenheit über chemische Stoffe verraten, obwohl das eigentlich ein Nachteil für sie ist, war lange Zeit ein Rätsel", sagt Linda Weiss von der Ruhr-Universität Bochum.

    Schon vor 40 Jahren haben Forscher versucht, die Stoffe zu identifizieren, mit denen die Räuber ihre Anwesenheit preisgeben. Doch erst moderne Methoden wie die hochauflösende Massenspektrometrie erlaubten, dieses Rätsel zu lösen, berichten die Wissenschafter im Fachjournal "Nature Chemical Biology".

    Nachteilige Signalstoffe

    Gemeinsam mit ihren Kollegen fanden die Forscher heraus, dass die Büschelmückenlarven mindestens fünf verschiedene Substanzen ins Wasser absondern, die die Daphnien erkennen können. Die Stoffe spielen eine wichtige Rolle bei der Nahrungsaufnahme der Larven, sie werden nämlich abgegeben, wenn der Räuber die unverdaulichen Bestandteile wieder ausspuckt. "Das erklärt, warum die Abgabe der Signalstoffe nicht gestoppt werden kann", sagt Ralph Tollrian, Koautor der Studie. "Der Vorteil, den die Larven durch die Substanzen bei der Verdauung haben, ist größer als der Nachteil dadurch, dass sie damit ihre Anwesenheit verraten."

    Die Forscher stellten die Räuberstoffe auch künstlich im Labor her, um ihre Wirkung zu verifizieren. Sie gaben die Substanzen zu in Kultur lebenden Daphnien und analysierten, wie stark diese Verteidigungen ausbildeten. Die Daphnien reagierten auf die künstlich hergestellten Substanzen genauso, als wenn Büschelmückenlarven in der Nähe wären.

    In weiteren Studien wollen die Wissenschaftler nun klären, mit welchen Rezeptoren Daphnien die Signalmoleküle erkennen, und den genauen Weg der Signalübertragung entschlüsseln. (red, 2.12.2018)

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