Käfer bauen Nahrung in alkoholdurchtränkten Bäumen an

Borkenkäfer treffen sich da, wo der Alkohol fließt – und legen dort ganze Gärten an.Dienstag, 17. April 2018

Eine Holzhütte am See mag für viele eine traumhafte Vorstellung sein, aber eine Hütte aus in Alkohol getränktem Holz? Für einige Rüsselkäfer ist das das Paradies.

Diese Insekten legen sich in toten, sterbenden oder unter Stress stehenden Bäumen ihre eigenen Pilzgärten an. Wenn Bäume Umweltstress ausgesetzt sind – zum Beispiel durch Dürre oder Überschwemmungen –, entsteht als Nebenprodukt dieses Stresses Ethanol in ihnen. Der Alkohol dient den Käfern als Signal dafür, dass der Baum reif für eine Invasion sein könnte.

Zunächst graben die Insekten ein Netzwerk aus Tunneln in den kranken Baum und töten die Wirtspflanze dabei oft ab, sofern sie nicht bereits abgestorben ist. In diesen Tunneln pflanzen sie Pilzsporen an, die sie in ihren Körpern tragen, und kümmern sich um die heranwachsenden Pilze, die ihre einzige Nahrungsquelle sind, erklärt Christopher Ranger. Er ist ein Forscher und Entomologe im Forschungsbereich des US-amerikanischen Landwirtschaftsministeriums.

Diese Insekten werden von Ethanol so stark angezogen, dass man sogar geschichtliche Berichte darüber findet, wie sie sich durch Holzfässer gebohrt haben, sagt Peter Biedermann. Der Entomologe arbeitet an der Universität Würzburg und hat die neue Studie über das Phänomen in Zusammenarbeit mit Ranger verfasst.

Die Tiere zieht es auch in deutsche Kneipen, die Biedermann manchmal aufsucht (natürlich zu Forschungszwecken). „Im Sommer finde ich regelmäßig Borkenkäfer im Bier.“

ALKOHOLISCHE DÄMPFE

Eigentlich dachte man, dass die Käfer von dem Ethanol nur angezogen würden, weil es als Signal für den Stress des Baumes dient. Aber als sich Ranger und Biedermann vor ein paar Jahren trafen, stellten sie diese Theorie infrage.

Schließlich ist Ethanol bekannt dafür, zahlreiche Mikroben abzutöten, vermutlich auch den symbiotischen Pilz der Käfer. „Das schien der Intuition zu widersprechen und kontraproduktiv zu sein“, so Ranger. Vielleicht nutzte die Chemikalie den Käfern dann auf eine andere Art?

Das Team entwarf mehrere Experimente, um das herauszufinden. Dabei arbeiteten sie hauptsächlich mit einem ganz bestimmten Borkenkäfer, dem Schwarzen Nutzholzborkenkäfer (Xylosandrus germanus).

Die ursprünglich in Ostasien heimische Art hat verheerende Schäden an Wäldern, Baumschulen und Obstgärten in Europa und den USA angerichtet und kann mehr als 200 Baumarten angreifen, berichtet Ranger. Er ist eine von weltweit mehr als 3.000 Arten von Rüsselkäfern, die ihre symbiotischen Pilze in Bäume pflanzen.

Zunächst platzierten Forscher auf ihrem Forschungsgelände in Ohio mit Ethanol getränkte Köder neben gesunden Bäumen. Dadurch wurden die Rüsselkäfer angelockt und bohrten sich in die Bäume hinein. Allerdings verließen sie die Bäume wieder, ohne darin Pilzgärten angelegt oder sich gepaart zu haben.

Als die Forscher die Bäume aber mit Ethanol wässerten und die Pflanzen die Chemikalie aufnahmen, blieben die Käfer nicht nur, sondern gediehen ganz prächtig, legten Gärten an und vermehrten sich.

Das ließ darauf schließen, dass das Ethanol nicht nur als Lockstoff für die Käfer fungierte, erzählt Ranger, dessen Studie am 9. April in „Proceedings of the National Academy of Sciences“ erschien.

TOD DER KONKURRENZ

Als nächstes züchteten die Forscher Schwarze Nutzholzborkenkäfer im Labor und stellten ihnen Röhren voller Sägemehl zur Verfügung. Die Röhren einer Käfergruppe versetzten sie mit Ethanol und stellten fest, dass diese Gruppe größere Pilzgärten anlegte und mehr Nachwuchs produzierte als jene Käfer in den Röhren ohne Alkohol.

Weitere Forschung offenbarte, dass das Ethanol sich positiv auf das Wachstum des symbiotischen Pilzes auswirkte und gleichzeitig andere Pilzarten tötete, von denen sich die Käfer nicht ernährten, so Biedermann.

Ulrich Mueller, ein Entomologe an der Universität von Texas in Austin, beschreibt die Fähigkeit der Käfer, ihre Nahrungsquelle selektiv zu züchten, als eine Strategie, welche die Konkurrenz eliminieren soll.

Er war von der Einfachheit der Strategie überrascht und hätte erwartet, dass ein solches Vorhaben komplexer wäre und mehrere Chemikalien involviert wären. Mueller selbst war an der neuen Studie nicht beteiligt.

Darüber hinaus entdeckten die Forscher auch, dass Ethanol das Wachstum diverser anderer symbiotischer Pilze anderer Rüsselkäfer beschleunigt, was vermuten lässt, dass das Phänomen nicht nur bei Schwarzen Nutzholzborkenkäfern auftritt, wie Biedermann sagt.

Die Forscher hoffen, dass ein besseres Verständnis für das Wachstum dieser Pilze dabei helfen kann, eine Möglichkeit zu finden, die Schäden an Bäumen einzuschränken.

Derzeit sieht es in Baumschulen und Obstgärten so aus, dass man „Bäume in frühen Stadien des Stresses hat, die Ethanol ausschütten. Sie können völlig gesund aussehen, sodass der Gärtner denkt, es ginge ihnen gut“, sagt Ranger. „Und dann greifen die Käfer an.“

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