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Blattläuse manipulieren ihre Nahrung

Blattlausbefall des Knospenstiels von Rainfarn.
Blattlausbefall des Knospenstiels von Rainfarn. Foto: Universität Bielefeld/ Jana Stallmann

Blattläuse – Wen haben die vielen kleinen Insekten nicht schon einmal geärgert? Wieso vermehren sie sich so erfolgreich auf Pflanzen? Damit beschäftigt sich eine Forschungsgruppe um Professorin Dr. Caroline Müller von der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld. Die Wissenschaftlerinnen haben herausgefunden, dass Blattläuse die Qualität ihrer Nahrung beeinflussen können und so möglicherweise ihre eigene Nische auf ihrer Wirtspflanze konstruieren. Müllers Forschungsgruppe ist im Transregio-Sonderforschungsbereich „NC3“ angesiedelt, der sich mit Tieren und ihren individuellen Nischen befasst.


Es gibt Hunderte verschiedene Arten von Blattläusen. Alle ernähren sich von Pflanzensaft, dem sogenannten Phloemsaft. Der Nährwert, der im Pflanzensaft steckt, wird durch die Zuckerkonzentration sowie die Aminosäurekonzentration und -zusammensetzung bestimmt. Bislang war nicht bekannt, wie sich die Qualität des Pflanzensafts verschiedener Pflanzenteile nach Blattlausbefall verändert, wie diese veränderte Qualität die Entwicklung von Blattläusen beeinflusst und wie andererseits die Blattläuse die Zusammensetzung des Pflanzensafts verändern können.

Müller und ihrem Team ist es nun erstmals gelungen nachzuweisen, dass Blattlausbefall tatsächlich die Zusammensetzung des Pflanzensaftes Art-spezifisch je nach Pflanzenabschnitt verändert. So führt ein Befall der Knospenstiele mit einer bestimmten Blattlausart dazu, dass sich die Zusammensetzung der Zucker und organischen Säuren verändert. Dagegen erhöht ein Befall der alten Blätter mit einer anderen Blattlausart die Aminosäurekonzentration. Und ein weiteres Phänomen ließ sich feststellen: „Wir konnten beobachten, dass die Blattlausart, die sich am besten an den Knospenstielen entwickelte und die andere Art die sich am stärksten an alten Blättern vermehrte, jeweils spezifisch in dem entsprechenden Pflanzenteil die Qualität des Pflanzensaftes erhöhten “, sagt Ruth Jakobs, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Fakultät für Biologie. Blattläuse konstruieren sich also ihre eigene Nische so, dass sie von ihr profitieren. „Wir können davon ausgehen, dass sich Blattläuse ähnlich verhalten wie beispielsweise Biber, die sich in ihren selbstgebauten Dämmen niederlassen“, erklärt Müller.

Zu ihrem Ergebnis gelangten die Biologinnen, indem sie Blattläuse auf unterschiedliche Pflanzenabschnitte des Rainfarns – den Stiel an der Knospe, ein junges Blatt und ein altes Blatt setzten und dort das Populationswachstum der Tiere bestimmten. Darüber sammelten die Biologinnen den Pflanzensatz und analysierten dessen Zusammensetzung chemisch.

Universität Bielefeld


Originalartikel:

Ruth Jakobs, Rabea Schweiger und Caroline Müller: Aphid infestation leads to plant part‐specific changes in phloem sap chemistry, which may indicate niche construction, New Phytologist 2018, doi: 10.1111/nph.15335

https://doi.org/10.1111/nph.15335