Tabakschwärmer: Übler Körpergeruch schützt Raupen

Mit speziellen Ausdünstungen können sich die Raupen des Tabakschwärmers gegen ihre Feinde, die Wolfsspinnen, verteidigen. Ein Teil des Nikotins aus den Tabakblättern gelangt in das Insektenblut und wird über kleine Öffnungen in der Haut gewissermaßen ausgeatmet, berichten Biologen vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena in der Fachzeitschrift PNAS. Das sei eine übelriechende Warnung an die Räuber, die die Spinnen abschrecke.

Raupen auf nikotinfreien Tabakpflanzen fressen die Spinnen dagegen durchaus, ebenso solche, bei denen das Gen für ein bestimmtes Verdauungsenzym ausgeschaltet wurde. Der Schmetterling kommt in Nord- und Südamerika vor und ernährt sich vor allem von Tabakpflanzen. Den Forschern fiel auf, dass nachts besonders viele Raupen vertilgt wurden, wenn diese auf Tabakpflanzen saßen, die mittels Gentechnik nikotinfrei gemacht wurden. Wolfsspinnen der Art Camptocosa parallela hatten sie gefressen.

Über die Haut ausgeatmet

Bei einer aufwendigen Untersuchung fanden die Forscher nun den Grund dafür heraus: Normalerweise fressen die Tabakschwärmer-Raupen Blätter von Tabakpflanzen, die reichlich Nikotin enthalten. In den Zellen des Mitteldarms wird dann ein Gen angeschaltet. Daraufhin wird ein bestimmtes Protein hergestellt, das wie ein Verdauungsenzym wirkt: Cytochrom P450 6B46.

Dieses Protein sorgt dafür, dass etwa 0,65 Prozent des verdauten Nikotins vom Mitteldarm in die sogenannte Hämolymphe abgegeben wird. Die Hämolymphe ist die Körperflüssigkeit bei wirbellosen Tieren, die keinen geschlossenen Blutkreislauf haben. Über fein verzweigte Kanäle der Haut wird das Nikotin dann gewissermaßen ausgeatmet.

Klarer Vorteil im Feldtest

In einem Experiment wurde dieser Fressschutz-Mechanismus nochmals überprüft: Einige Raupen wurden auf speziell präparierten Tabakpflanzen ausgesetzt, die zwar Nikotin enthielten, aber dafür sorgten, dass in den Raupen das Gen CYP6B46 stillgelegt wird. Daraufhin wurde deutlich weniger Nikotin in die Hämolymphe übertragen. 25 von 50 solchen Larven überlebten die Nacht darauf nicht – während 40 von 50 Larven auf normalen Tabakpflanzen die Nacht heil überstanden. Der Schmetterlingsnachwuchs der genveränderten Insekten gibt kaum bis gar keine stinkende Warnung ab, schreiben die Wissenschaftler. (dpa)