Einen Lebenskünstler hält nichts
Die Drüsenhaare der südafrikanischen Pflanze Roridula gorgonias sondern ein extrem klebriges, viskoelastisches, harziges Sekret ab. Damit werden zahlreiche fliegende Insekten mit beachtlicher Körpergröße wie beispielsweise Schmeißfliegen oder Motten gefangen. Stuttgarter Wissenschaftler entdeckten nun eine Anti-Haft-Schicht bei Weichwanzen, die ihnen das Leben auf einer klebrigen Insektenfalle ermöglicht.
Die spezialisierten Weichwanzen Pameridea roridulae leben in Symbiose mit der südafrikanischen Pflanze Roridula gorgonias und laufen über deren klebrige Oberfläche ohne festzukleben. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart haben nun auf der Wanzenoberfläche einen dicken, schmierigen Film entdeckt, der abgeschieden wird und als Anti-Haft-Schicht wirkt: Er verhindert das Ankleben der Wanzen auf der klebrigen Pflanzenoberfläche.
Eine Weichwanze (Pameridea roridulae) saugt eine Fruchtfliege aus, die auf der extrem klebrigen Blattoberfläche der südafrikanischen Pflanze Roridula gorgonias festklebt. Die eingefügten Bilder zeigen schematische Darstellungen der angenommenen Interaktionen zwischen dem klebrigen Pflanzensekret (orange) und der Insektenkutikula (violett) mit Anti-Haftschicht (gelb). Im Fall der Wanzen wird ein Haften des Pflanzenklebstoffs verhindert (unten). (Foto: Dagmar Voigt und Stanislav Gorb/MPI für Metallforschung)
© Dagmar Voigt und Stanislav Gorb/MPI für Metallforschung
Es gibt nichts, was im Haus mehr nervt, als eine herumschwirrende Fliege. Südafrikaner haben eine ausgefallene Lösung für dieses Problem entdeckt: Sie hängen Blätter einer Pflanze auf, die mindestens genauso erfolgreich wirken wie herkömmliche klebrige Fliegenbänder. Es sind die Blätter der präkarnivoren Pflanze Roridula gorgonias. Da die Pflanze keine Verdauungsenzyme bildet, kann sie die Insekten, die sie so zahlreich fängt, nicht verdauen. Die Weichwanzenart Pameridea roridulae macht sich das zunutze: Sie lebt nämlich von den gefangenen Insekten.
Das Geheimnis der Wanze
Die spannende Frage ist, wie diese kleine Wanze es schafft, eine Insektenfalle als Habitat zu nutzen. Dagmar Voigt und Stanislav Gorb vom Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart sind dieser Sache nachgegangen. "Wir haben die Wanze in einem Blatt von Roridula gorgonias komplett eingerollt", erzählt Dagmar Voigt, "und waren völlig erstaunt, als wir das Blatt wieder entrollten und die Wanze unbehelligt weiterspazierte, wo andere Insekten total verklebt und hängen geblieben wären." Die Forscher nahmen daher die Oberfläche der Wanze genauer unter die Lupe, oder besser gesagt unter das Mikroskop.
Dabei stellten sie fest, dass die Wanzen mit einem schmierigen Sekret überzogen sind, welches die Insekten offenbar nicht-haftend macht. Eine Untersuchung frischer Gefrierbrüche der Kutikula, also der außen liegenden Körperdecke, mit dem Kryo-Rasterelektronenmikroskop offenbarte, dass diese Schicht mit 620 Nanometern 30-mal dicker war als beispielsweise bei der Schmeißfliege, die zu den typischen Beuteinsekten von R. gorgonias zählt. Die dicke Sekretschicht verhindert den Kontakt des Pflanzenklebstoffs mit der Kutikula der Wanzen, während die dünne Schicht bei den Fliegen lückenhaft ist und somit ausreichend unbedeckte Kutikulaflächen bleiben, die einen sicheren Kontakt zwischen Klebstoff und Insekt ermöglichen.
Im Gegensatz zu den Wanzen klebt die Schmeißfliege schnell an den Blättern von Roridula gorgonias fest. Die Klebekräfte auf der Fliegenkutikula sind dabei bis zu zehnmal stärker als auf der Wanzenkutikula. "Versucht eine festgeklebte Fliege sich durch Zappeln wieder zu lösen und zu entkommen, so können sich Sekretfäden von bis zu fünf Zentimeter Länge bilden, in denen sich die Insekten mehr und mehr verfangen", erklärt Voigt. Bei der Kutikula der Wanzen reißen diese Ziehfäden nach maximal anderthalb Zentimetern wieder ab, wobei die Wanzen halb soviel Energie wie die Fliegen aufwenden müssen.
Voigt, D. and Gorb, S.:An insect trap as habitat: cohesion-failure mechanism prevents adhesion of Pameridea roridula bugs to the sticky surface of the plant Roridula gorgoniasJournal of Experimental Biology 211: 647-2657, doi:10.1242/jeb.019273
Quelle: Pressemitteilung Max-Planck-Institut für Metallforschung - 08.08.08
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