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Käfer riechen mit Mund und Antennen

Biologen aus Göttingen und Marburg kooperieren Käfer riechen mit Mund und Antennen

Käfer nutzen Antennen und Mundwerkzeuge, um sowohl Geruch als auch Geschmack wahrzunehmen. Das haben Biologen aus Marburg und Göttingen herausgefunden, indem sie Kopf- und Gehirnstrukturen von Käfern präzise beschrieben und die Aktivität der Gene nachwiesen, die Riechen und Schmecken ermöglichen.

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Käfer folgen Duftstoffen unter anderem zu Nahrungsquellen und Paarungspartnern.

Quelle: R

Göttingen/Marbach. Der Geruchssinn hat große Bedeutung für das Überleben und die Vermehrung der meisten Tiere: Sie folgen Duftstoffen unter anderem zu Nahrungsquellen und Paarungspartnern. „Käfer besitzen als größte Insektengruppe eine enorme ökologische und ökonomische Bedeutung“, hebt Mitverfasser Professor Dr. Joachim Schachtner hervor, der an der Philipps-Universität Marburg Neurobiologie lehrt. „Dennoch greifen die meisten Fachkollegen bislang auf andere Modellorganismen zurück, wenn sie sich mit dem Geruchssinn der Insekten beschäftigen, etwa auf Fliegen, Schmetterlinge oder die Honigbiene“, fügt Koautor Professor Ernst A. Wimmer an, Entwicklungsbiologe von der Georg-August-Universität Göttingen.

Für die aktuelle Studie, über deren Ergebnisse die Forscher in der aktuellen Online-Ausgabe des Fachblatts BMC Biology, berichten, nahmen sie stattdessen den Rotbraunen Reismehlkäfer Tribolium castaneum unter die Lupe. Neben den Antennen verfügt Tribolium über zwei Paar Mundtaster, sogenannte Palpen. Dass die Antennen von Insekten hauptsächlich für die Duftwahrnehmung und die Mundtaster vor allem für Geschmack zuständig sind, weiß die Wissenschaft seit langem. Das Team stellte fest, dass in den Palpen sehr viele Gene aktiv sind, die Baupläne für Duftrezeptoren enthalten. „Dieser Befund zeigt, dass bei dem Käfer die Palpen wichtiger für den Geruchssinn sind als bei anderen bisher untersuchten Insekten“, erläutert Dr. Stefan Dippel, einer der beiden Erstautoren der Studie.

Darüber hinaus sind auch Geschmacksrezeptoren gleichmäßig über Antennen und Mundwerkzeuge verteilt. „Antennen einerseits und Mundwerkzeuge andererseits sind also nicht exklusiv entweder für das Schmecken oder das Riechen der Käfer zuständig“, erklärt Dr. Martin Kollmann, der sich die Erstautorenschaft mit Dippel teilt.

Die Wissenschaftler untersuchten außerdem, wo die Duftinformationen verarbeitet werden. Sie entdeckten im Unterschlundbereich eine bislang unbekannte Region des Nervensystems, die Geruchssignale aus den Mundwerkzeugen aufnimmt, während die entsprechenden Signale der Antennen wie in anderen Insekten üblich im Gehirn verarbeitet werden. „Die Duftsinneseindrücke der Mundwerkzeuge und der Antennen werden im Zentralnervensystem zunächst getrennt erfasst“, deutet Wimmer die Befunde, und Schachtner betont: „Entgegen der bisherigen Auffassung scheinen neben den Antennen auch die Mundwerkzeuge eine bedeutende Rolle bei der Geruchswahrnehmung der Käfer zu spielen. Welche Rolle dies genau ist, gilt es nun weiter zu erforschen.“ pek/r

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