Ein Käfer mit brenzligen Angewohnheiten

News: Ein Käfer mit brenzligen Angewohnheiten

Wenn es irgendwo brennt, nimmt reißaus, wer laufen oder fliegen kann. Nicht so ein kleiner Käfer. Die Natur hat ihn mit hochempfindlichen Sensoren für Feuer und dabei entstehende Chemikalien ausgestattet, damit er selbst über große Entfernungen hinweg ja kein Feuer verpaßt. Der Schwarze Kiefernprachtkäfer legt nämlich seine Eier in die Bastschicht frisch verbrannter Bäume, wo die Larven sich ohne Gegenmaßnahmen eines gesunden Baumes entwickeln können. Wie die Insekten es fertigbringen, anhand winziger Spuren chemischer Substanzen sogar die Art des lodernden Baumes festzustellen, haben deutsche Wissenschaftler jetzt mit einer Mischung aus Biologie und Technik herausgefunden.

Es braucht nicht viel, damit der Schwarze Kiefernprachtkäfer (Melanophila acuminata) den leckeren Geruch angebrannten Holzes wahrnimmt. Einen einzelnen angekohlten Baum riecht er über einen Kilometer Entfernung, richtige Waldbrände locken ihn aus mehr als fünfzig Kilometern Umkreis an. Oder um es quantitativ auszudrücken: Eine Kiefer mit dreißig Zentimetern Stammdurchmesser, deren Borke bis zu einer Höhe von zwei Metern rund einen Zentimeter in die Rinde hineinreichend vor sich hin schwelt und dabei in der Stunde sieben Gramm des Rauchinhaltsstoffes Guaiacol (2-Methoxyphenol) an die Luft abgibt, kann das Insekt noch riechen, wenn ein leichter Wind mit 0,3 Metern pro Sekunde weht.

Wie kommen die Wissenschaftler um Stefan Schütz von der Justus-Liebig-Universität Gießen, Helmut Schmitz von der Universität Bonn und Karl-Heinz Apel von der Landesforstanstalt Eberswalde zu so genauen Angaben? Sie koppelten einen Flammenionisationsdetektor, mit dem die Inhaltsstoffe des Rauches analysiert werden können, mit einem "elektroantennographischen" Detektor. Dieser nutzt als Meßsensor einen abgeschnittenen Käferfühler und vermittelt so direkt die Sinneswahrnehmungen des Insekts. So zeigte sich, daß der Kiefernprachtkäfer sogar unterscheiden kann, welche Baumart brennt und ob sie sich für die Eiablage eignet (Nature vom 25. März 1999). Vor diesen Experimenten war nicht richtig klar, wie die Tiere das Feuer wahrnehmen, zumal sie auch über Hitzedetektoren verfügen. Erst der "Blick mit dem Fühler des Käfers" offenbarte, was selbst geringste Spuren von Rauchmolekülen dem Insekt alles verraten.

Doch nicht nur Käfer wollen wissen, wann und wo es brennt. Auch der Mensch ist an diesen Informationen interessiert, wenn auch aus ganz anderen Gründen. Wissenschaftler der Universität Gießen, der Universität Rostock und des Forschungszentrums Jülich arbeiten in dem Projekt Biosensoren auf der Basis intakter Chemorezeptoren darin, die natürlichen Gaben des Kiefernprachtkäfers für einen neuartigen Branddetektor zu nutzen. Die Insektenantennen wirken wiederum als Empfänger der Feuer-anzeigenden Moleküle und geben ihre Signale an Feldeffekttransistoren (FET) weiter. Eine anschließende Elektronik verstärkt und analysiert die Daten. Dank der Empfindlichkeit der Rezeptoren und ihrer Fähigkeit, Brandgerüche zu differenzieren, könnten so vielleicht sogar Aussagen über die Art des lodernden Materials und eine mögliche Brandursache gewonnen werden.

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