Natur

16. Oktober 2012

Biologische Schädlingsbekämpfung: Pflanzen nutzen den Feind ihres Feindes

 Von Anne Brüning
Eine Raubwanze wird durch grüne Blattduftstoffe angelockt und vertilgt daraufhin das Ei eines Tabakschwärmers. Foto: Merit Motion Pictures, Winnipeg, Manitoba, Canada

Pflanzen sind den Angriffen von gefräßigen Schädlingen keinesfalls schutzlos ausgeliefert. Sie wehren sich zwar laut- und bewegungslos, dafür aber erstaunlich effektiv: mit Duftstoff-Signalen.

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Wer glaubt, dass Pflanzen klaglos den Angriff von gefräßigen Schädlingen über sich ergehen lassen, der irrt gewaltig. Sie wehren sich zwar laut- und bewegungslos, dafür aber erstaunlich effektiv: Sobald sie von einem Fraßfeind attackiert werden, senden sie Duftstoff-Signale aus, die den Feind ihres Feindes anlocken.

Wie Forscher vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena jetzt herausfanden, ist diese Abwehrtaktik sogar förderlich für das Gedeihen der Pflanze. Die Blütenbildung steigere sich dadurch, berichtet das Team um Ian Baldwin im Fachmagazin eLife. Demnach verbessere biologische Schädlingsbekämpfung zugleich die landwirtschaftlichen Erträge.

Eine Raubwanze vertilgt die frische geschlüpfte Raupe eines Tabakschwärmers.
Eine Raubwanze vertilgt die frische geschlüpfte Raupe eines Tabakschwärmers.
Foto: Merit Motion Pictures, Winnipeg, Manitoba, Canada

Experimente mit Tabak

Die Pflanzenökologen aus Jena experimentierten mit Tabak. Wenn wilde Tabakpflanzen von blattfressenden Raupen der Tabakschwärmer-Motte (Manduca sexta) befallen werden, geben sie vermehrt grüne Blattduftstoffe ab, etwa (E)-2-Hexanal. Diese Stoffe locken Raubwanzen an, die sich über die Raupen und die Eier des Tabakschwärmers hermachen.

Baldwin und sein Team haben in Feldversuchen beobachtet, wie sich diese natürliche Abwehr auf den Ertrag auswirkt. Als Vergleich dienten ihnen genetisch veränderte Tabakpflanzen, die keinen Duftstoffalarm mehr schlagen können.

Minderwertige Nahrung

Wie sie beobachteten, halbierten die herbeigerufenen Raubwanzen die Zahl der Tabakschwärmer-Raupen und die wilden Tabakpflanzen setzten doppelt so viele Knospen und Blüten an wie die wehrlosen Vergleichspflanzen.

Das Team untersuchte noch eine zweite Abwehrstrategie der Tabakpflanze. Um sich gegen Fraßfeinde zu behaupten, bilden die Gewächse in ihren Blättern sogenannte verdauungshemmende Eiweiße, Protease-Hemmer genannt. Sie machen die Nahrung für die Raupen minderwertig und sollen die Schädlinge offenbar schwächen.

Wie das Team beobachtete, fördert die Anwendung dieser Taktik allerdings nicht direkt das Gedeihen der Pflanze. Die Forscher nehmen jedoch an, dass die Pflanze indirekt sehr wohl davon profitiert, denn die Raupen werden durch die Protease-Hemmer sichtlich schwächer.

Modernisierung der Landwirtschaft

Aus Sicht der Jenaer Forscher könnte der verstärkte Einsatz biologischer Schädlingsbekämpfungsmittel helfen, die Landwirtschaft zu modernisieren. „Angesichts immer wieder auftretender Resistenzen von Schädlingen gegen Pflanzenschutzmittel ist die Erforschung und Anwendung biologisch-natürlicher Schädlingsbekämpfung besonders wichtig“, sagt Ian Baldwin.

Weitere Beispiele für die biologische Taktik sind das Anlocken von Schlupfwespen bei Mottenraupenbefall auf Blättern sowie unterirdische Hilferufe von Maiswurzeln an raupenfressende Nematoden, sobald die Larve des Maiswurzelbohrers Maiswurzeln befällt.

Nach Angaben Baldwins senden fast alle bislang untersuchten Pflanzenarten nach Schädlingsbefall spezifische Geruchsstoffe in ihre Umgebung aus, um sich indirekt gegen einen attackierenden Fraßfeind zu wehren. Dadurch lassen sich bis zu 90 Prozent des drohenden Schadens abwenden. Ein guter Draht zum Feind des Feindes zahlt sich also aus.

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