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Luftverschmutzung: Ozon hindert Taufliegen an der Fortpflanzung

Hohe Ozonmengen in der Luft zersetzen die Pheromone von Drosophila-Fliegen. Die Folge: Die Männchen locken keine Weibchen mehr an, und Männchen finden Männchen attraktiv.
Männliche Fruchtfliegen bilden eine Balzkette.
Männliche Taufliegen umgarnen sich, nachdem sie hohen Ozonmengen ausgesetzt waren. Weil das Ozon das Sexualpheromon abbaut, erkennen die Männchen das Geschlecht ihres Gegenübers nicht mehr.

Liegen die Ozonwerte hoch, können Taufliegen sich nicht mehr riechen. Buchstäblich. Denn das Ozon zersetzt das Sexualpheromon der Insekten, woraufhin Weibchen und Männchen sich weder erkennen noch auseinanderhalten können, wie eine Arbeitsgruppe um Markus Knaden vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena im Fachblatt »Nature Communications« berichtet. Die Insekten würden sich deshalb nicht mehr paaren können. Ausgehend von ihren Laborversuchen vermuten die Forschenden, dass aus der Luftverschmutzung entstandenes Ozon zum weltweiten Insektensterben beiträgt.

Viele Insekten nutzen für die Paarung chemische Lockstoffe. Solche Pheromone enthalten Doppelbindungen aus Kohlenstoffatomen. Kommen diese mit Ozon in Kontakt, zersetzt der Stoff die Doppelbindungen durch Oxidation. Wie sich nun das Ozon, das in der Umwelt vor allem aus Stickstoffoxiden von Abgasen entsteht, auf das Paarungsverhalten von Taufliegen auswirken würde, untersuchten Knaden und sein Team im Labor: Sie setzten Männchen der Art Drosophila melanogaster sowie neun weitere Spezies von Taufliegen einer erhöhten Ozonkonzentration in der Luft aus. Schwirrten die männlichen Insekten zwei Stunden lang in einer Ozonmenge von 100 parts per billion (ppb, ein Milliardstel) umher, änderte sich ihr Paarungsverhalten deutlich – ausgenommen waren jene Arten, deren Pheromone keine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten oder die Weibchen nicht mittels Duftstoffen anlocken. Die Ozonkonzentration entspricht dabei durchaus realistischen Werten, wie die Forschenden schreiben: Im Nordosten Chinas etwa lag im März 2020 der so genannte Acht-Stunden-Wert eines Tages bei 140 ppb.

Normalerweise geben die Drosophila-Männchen Pheromone ab, um Weibchen anzuziehen. Bei der Paarung kennzeichnen die Männchen zudem die Weibchen mit ihrem Duftstoff; andere männliche Taufliegen halten sich daraufhin von diesen Weibchen fern. Der gesamte Prozess funktionierte allerdings nicht mehr, nachdem die Fliegen den hohen Ozonkonzentrationen ausgesetzt waren. So fanden die Weibchen nicht mehr zu ihren Geschlechtspartnern, und die Männchen begannen, andere Männchen zu umwerben.

Angesichts der seit der Industrialisierung rasant gewachsenen Luftverschmutzung bezweifeln die Forscher, dass sich die Insekten in der kurzen Zeit an die neuen Bedingungen anpassen können. Die Folge: Womöglich pflanzen sich nicht mehr genug der Tiere fort. Das Problem könnte laut der Arbeitsgruppe auch Bestäuber wie Bienen und Schmetterlinge betreffen. Daher wollen die Biologen nun die Wirkung von Ozon auf weitere Insektenarten untersuchen.

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