Direkt zum Inhalt

News: Die perfekte Wurmfalle

Die Räuber lauern auf vorbeikommende Würmer und fangen sie mit einer zellulären Schlinge ein. In Sekundenschnelle zieht sich die Schlinge zusammen und erwürgt die Beute. Es sind bestimmte Pilze, die da im Boden ihre raffinierten Fallen auslegen. Nach über siebzig Jahren lüfteten Forscher in Taiwan jetzt das Geheimnis um den Mechanismus, der sich hinter dem biologischen Lasso verbirgt.
Schon in den dreißiger Jahren beobachtete der amerikanische Pilzforscher Charles Drechsler das grausame Vorgehen von Raubpilzen der Gattung Arthrobotrys dactyloides: Die Pilze bilden mit ihren Hyphen gestielte, dreizellige Ringe aus. Bei Berührung an der Innenseite, zum Beispiel durch eine Nematode, schwellen die Zellen so stark an, dass der Wurm nicht mehr fliehen kann und zur Verdauung bereit steht.

Die fadenförmigen Nematoden sind eine gefürchtete Plage in der Landwirtschaft, da sie Krankheiten verursachen oder Viren übertragen können. Zu gern hätte man die Blutgier der Pilze genutzt, um die Population von Würmern zu kontrolliern. Leider wachsen diese Pilze zu langsam, um sie wirkungsvoll gegen die Schädlinge einzusetzen. Doch wüßte man, wie ihre raffinierte Fangmethode funktioniert, könnte das bei der biologischen Schädlingsbekämpfung helfen. Daher versuchten Forscher, die Pilze mit einem Tropfen warmen Wassers zum Zuschnappen der Falle zu bewegen, alternativ simulierten sie einen Wurm, indem sie die Zellen kitzelten – doch sämtliche Ergebnisse waren unbefriedigend.

Nach über vierzig Jahren Pause nahmen Tsung-Hsien Chen und seine Kollegen von der Academia Sinica in Taiwan nun den Faden wieder auf. Sie verbannten Arthrobotrys dactyloides in eine Spritze und erhöhten dann den Druck. Daraufhin schlossen sich die Zellschlingen des Pilzes. Chen fand heraus, dass ein Rezeptor auf der Zelloberfläche den erhöhten Druck in der Schlinge registriert und das Startsignal gibt: Die Zellen produzieren nun eine chemische Substanz, den Zuckeralkohol Inositol-3-Phosphat. In Gegenwart von warmem Wasser bewirkt dieser Botenstoff, dass der Calciumgehalt in den Zellen ansteigt und sich bestimmte Wasserkanäle öffnen. Um den osmotischen Druck in der Zelle auszugleichen, fließt Wasser hinein, die Zellen schwellen rapide an und die Schlinge verengt sich. Kein Entkommen für einen Wurm.

Bei neueren Studien am Queensland Department of Primary Industries in Australien entdeckten Wissenschaftler, dass Arthrobotrys dactyloides die Anzahl von Nematoden um bis zu 96 Prozent verringerte. Was bisher nur im Labor gelang, könnte nun auch Tomaten, Pfeffer und anderen Pflanzen in freier Wildbahn schützen. Denn jetzt, mit dem Wissen über den Mechanismus, wollen die Forscher andere blutdürstige Stämme züchten und einsetzen.

  • Quellen
Planta 212 (5/6): 858–863 (2001)
Nature Science Update

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.