Wissenschaftler haben ein Heuschreckenpheromon entdeckt, das ihnen dabei helfen könnte, die gefräßigen Insekten unter Kontrolle zu bringen, die die Ernährungssicherheit von Millionen Menschen in Asien und Afrika bedrohen.
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| Ein Bauer versucht, einen Heuschreckenschwarm auf einer Farm in der Nähe der Stadt Nanyuki im Bezirk Laikipia in Kenia abzuwehren. Quelle: Reuters |
Wissenschaftler haben gerade eine Art Pheromon (eine vom Körper abgesonderte Chemikalie, die als Kommunikationsmittel zwischen Individuen der gleichen Art dient) bei Heuschrecken entdeckt, das dieser Art hilft, im Schwarmleben zu vermeiden, von ihren eigenen Artgenossen gefressen zu werden.
Die Entdeckung ebnet den Weg für die Entwicklung wirksamer Methoden zur Kontrolle der gefräßigen Insekten, die die Ernährungssicherheit von Millionen Menschen in Asien und Afrika bedrohen.
Die Ergebnisse der Studie wurden am 4. Mai im Science Magazine veröffentlicht.
Das Verhalten von Heuschreckenschwärmen werde nicht durch die Koordination zwischen Individuen bestimmt, sondern durch die Angst, von Artgenossen gefressen zu werden, sagte Studienleiter Bill Hansson, Leiter der Abteilung für Evolutionäre Neurobiologie am deutschen Max-Planck-Institut.
Tatsächlich kommt Kannibalismus in der Natur häufig vor: Löwen töten und fressen beispielsweise ihre eigenen Jungen oder Füchse fressen die Kadaver ihrer eigenen Art. Bei Heuschrecken geht man davon aus, dass Kannibalismus das ökologische Gleichgewicht unter ihnen aufrechterhält.
Die Wanderheuschrecke (Locusta migratoria) kommt in vielen verschiedenen Formen vor und verhält sich ganz anders als gewöhnliche Heuschrecken. Meistens ist diese Heuschreckenart „einzelgängerisch“ und frisst, wie die „scheuen“ Heuschrecken, relativ wenig.
Wenn ihre Population jedoch zunimmt und die Nahrung knapp wird, beginnen sie, Hormone zu produzieren, die ihr Verhalten verändern, was dazu führt, dass sie sich zusammenrotten und aggressiver werden.
Laut einer Studie von Iain Couzin vom Max-Planck-Institut für Zoologie aus dem Jahr 2020 wird dieser Prozess als „Schwarmphase“ bezeichnet und die Angst, von anderen Heuschrecken gefressen zu werden, führt dazu, dass sich der gesamte Schwarm in die gleiche Richtung in Richtung von Gebieten mit mehr Nahrung bewegt.
„Heuschrecken fressen sich gegenseitig von hinten“, erklärt Hansson. Wenn sie also stehen bleiben, werden sie von anderen gefressen. Das Team vermutet daher, dass die meisten Tiere über eine Art Gegenmaßnahme verfügen, wenn sie bedroht werden.
In einer Reihe von Experimenten, die über vier Jahre durchgeführt wurden, stellte Hanssons Forscherteam erstmals fest, dass die Kannibalismusrate tatsächlich proportional zur Anzahl der im selben Käfig untergebrachten Heuschreckenschwärme anstieg.
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| Ein Wissenschaftler erforschte und entdeckte ein Pheromon, das Heuschreckenarten hilft, im Schwarmleben nicht von anderen Arten gefressen zu werden. (Quelle: Reuters) |
Sobald die Anzahl der Heuschrecken in einem Käfig 50 überschritt, begannen sich die Tiere gegenseitig zu fressen. Anschließend verglichen sie die Gerüche einzelner und schwärmender Heuschrecken und entdeckten 17 einzigartige Chemikalien, die nur in einem Schwarm freigesetzt wurden. Darunter befand sich auch Phenylacetonitril (PAN), das andere Heuschrecken abschreckt.
PAN ist an der Synthese eines starken Giftes namens Blausäure beteiligt, das manchmal von Wanderheuschrecken abgesondert wird. Seine Freisetzung scheint also mit seiner Rolle als Signal für andere Heuschrecken übereinzustimmen.
Um die neue Entdeckung zu bestätigen, bearbeiteten Wissenschaftler mithilfe der CRISPR-Methode die Gene von Heuschrecken, sodass diese kein PAN mehr produzieren konnten und dadurch anfällig für Kannibalismus wurden.
Darüber hinaus testeten Wissenschaftler Dutzende Geruchsrezeptoren von Heuschrecken und fanden einen, der hochempfindlich auf PAN reagierte. Als sie die Heuschrecken genetisch so veränderten, dass sie diesen Rezeptor nicht mehr produzierten, neigten sie eher dazu, Artgenossen zu fressen.
Die neuen Erkenntnisse geben Aufschluss über das komplexe Gleichgewicht zwischen den Mechanismen, die dazu führen, dass wandernde Heuschrecken schwärmen, anstatt miteinander zu konkurrieren, so die Wissenschaftler. Zukünftige Methoden zur Heuschreckenbekämpfung könnten daher Technologien nutzen, die dazu beitragen, das empfindliche Gleichgewicht in Richtung stärkerer Konkurrenz zu verschieben.
Das ultimative Ziel besteht darin, dass statt der Tötung wandernder Heuschrecken Kontrollmethoden eingesetzt werden könnten, die dazu beitragen, die Schwärme zu verkleinern und sie in Gebiete zu lenken, in denen Menschen keine Landwirtschaft betreiben.
( Laut https://www.vietnamplus.vn/ap-dung-cong-nghe-de-xu-ly-dich-chau-chau-pha-hoai-mua-mang/860835.vnp )
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