Posted in: Biologie, Chemie 16. Januar 2014 20:00 Weiter lesen →

Das Parfum der Königinnen

Foto zeigt kleines Feldwespennest in Baumkrone Bei staatenbildenden Insekten sind die Arbeiterinnen meist unfruchtbar, solange es im Nest eine Königin gibt. An der Basis dieses Phänomens steht eine uralte Familie von Signalstoffen, lassen Untersuchungen einer internationalen Forschergruppe vermuten. Es handelt sich um langkettige Kohlenwasserstoffe, die ursprünglich wohl dazu dienten, Männchen als Paarungspartner anzulocken.

Auch bei Feldwespen (hier: Polistes olivaceus) festigen langkettige Alkane die Rollenverteilung. Foto: Tau’olunga via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported)

Diese Entwicklung sei umso bemerkenswerter, als mehrere Insektengruppen unabhängig voneinander den Übergang von der einzelgängerischen zur gemeinschaftlichen Lebensweise vollzogen hätten, erläutern Annette Van Oystaeyen und ihre Kollegen von der Universität im belgischen Löwen. Dabei sei offenbar immer wieder das vorhandene Fruchtbarkeitssignal umgewidmet worden, sodass es heute zur Kontrolle ganzer Insektengesellschaften diene, schreiben die Forscher im Magazin „Science“.

Van Oystaeyen und Kollegen begannen ihre Untersuchung mit Wespen, Erdhummeln und Wüstenameisen. Die Forscher gaben jeweils einige Königinnen oder Arbeiterinnen in etwas Pentan und analysierten dann, welche organischen Verbindungen vom Insektenpanzer in das Lösungsmittel übergingen. Jene Kandidaten, die bei Königinnen in deutlich größerer Menge vorkamen, testeten sie dann im Labor an Nestern, aus denen sie zeitgleich die Königin entfernten.

Wurden die Nester lediglich mit Pentan behandelt, nahmen die verkümmerten Eierstöcke der Arbeiterinnen rasch an Größe zu, beobachteten die Forscher. Langkettige gesättigte Kohlenwasserstoffe, etwa solche mit 25, 27 oder 29 Kohlenstoffatomen, hatten dagegen dieselbe Wirkung wie eine Königin. Die Arbeiterinnen blieben unfruchtbar, teils schrumpften ihre Eierstöcke sogar zusätzlich.

Identische oder sehr ähnliche Kohlenwasserstoffe produzieren auch die Königinnen bzw. fruchtbaren Weibchen bei 61 weiteren Hautflügler-Arten, ergab eine Durchsicht der Literatur. Der Abgleich dieser Resultate mit dem Stammbaum der Hautflügler lässt vermuten, dass es sich um eine sehr alte Klasse von Signalstoffen handelt: Schon vor etwa 145 Millionen Jahren dürften die einzelgängerischen Ahnen aller staatenbildenden Hautflügler diese Verbindungen genutzt haben – sehr wahrscheinlich als Fruchtbarkeitssignal.

Forschung: Annette van Oystaeyen und Tom Wenseleers, Departement Biologie, KU Leuven; Luke Holman, Research School of Biology, Australian National University, Canberra; und andere

Veröffentlichung Science, Vol. 343, 17. Januar 2014, pp 287–90, DOI 10.1126/science.1244899

WWW:
Laboratory of Socioecology and Social Evolution, KU Leuven
An Introduction to Eusociality
Kohlenwasserstoffe

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Klassenkampf hält Bienen jung
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