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Gasangriff auf Schimmelpilze

  Dieses Bild zeigt einen Bienenwolf vor seinem Nest. Die Grabwespen schützen ihren Nachwuchs mit ausgeklügelten Tricks vor Schimmelpilzen.
Dieses Bild zeigt einen Bienenwolf vor seinem Nest. Die Grabwespen schützen ihren Nachwuchs mit ausgeklügelten Tricks vor Schimmelpilzen. FOTO: Martin Kaltenpoth / Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
Regensburg. Der Bienenwolf hat verblüffende Strategien entwickelt, um seine Nahrung vor dem Verderben zu schützen.

(byl) Wie lassen sich Lebensmittel am besten konservieren? Es gibt eine Reihe von Verfahren, die Schimmelpilze von Nahrungsmitteln fernhalten sollen. Früher war das Trocknen und Pökeln üblich, heute wird gekühlt. Und wie schützen Tiere ihren Nahrungsvorrat vor Schimmel? Biologen der Universität Regensburg haben ein pfiffiges Verfahren entdeckt, das der Europäische Bienenwolf, eine Wespenart, nutzt. Er vernichtet Schimmelpilzsporen mit Gas.

Die Weibchen des Bienenwolfs machen Jagd auf Honigbienen, die sie mit einem Gift lähmen und dann zu ihrem Nest bringen. Mehrere Bienen dienen dabei in einer Brutzelle als Nahrung für die Larven des Bienenwolfs. In den Zellen ist es warm und feucht, denn sie liegen oft an sonnigen, sandigen Stellen und reichen tief in den Boden.

Das schafft einerseits ein gutes Klima für den Nachwuchs des Bienenwolfs, doch andererseits leider auch für Schimmelpilze. Tatsächlich verschimmeln Bienenkadaver, die im Labor unter solchen Verhältnissen gelagert werden, innerhalb von ein bis drei Tagen, berichten die Regensburger Wissenschaftler. In den Bienenwolfnestern schimmelt die Nahrungsreserve während der bis zu zehn Tage dauernden Entwicklung der Larven dagegen meist nicht. Forscher der Universität Regensburg und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz berichten nun von einem erstaunlichen Verfahren des Bienenwolfs im Kampf gegen den Pilz. „Die Brutzellen von Bienenwölfen riechen kurz nach der Eiablage auffallend nach ‚Schwimmbad‘. Dieser Geruch geht vom Ei selbst aus“, erklärt Professor Erhard Strohm. Der typische Schwimmbadgeruch entsteht durch die Reaktion eines Oxidationsmittels, wie zum Beispiel Chlor, mit Substanzen in der Luft. Andere Oxidationsmittel, zum Beispiel Ozon, können ein ähnliches Aroma erzeugen, erklärt Strohm.



Die Eier, so fanden die Regensburger Biologen heraus, geben ein Gas ab, das Schimmelpilze tötet. Es handele sich um Stickstoffmonoxid, das sich mit dem Sauerstoff der Luft zu Stickstoffdioxid verbindet. Da beide Gase chemisch reaktiv sind und stark oxidieren, verhindern sie die Entwicklung des Schimmels.

Das Gas Stickstoffmonoxid, so erklären die Regensburger Biologen, nutzen praktisch allen Lebewesen. In niedrigen Dosen diene die kurz als NO bezeichnete Substanz als Signalmolekül. Sie spielt unter anderem bei der Regelung des Blutdrucks eine Rolle. In etwas höheren Konzentrationen werde sie von vielen Tieren im Immunsystem eingesetzt, um Krankheitserreger zu beseitigen. In den Eiern des Bienenwolfs kurbele wahrscheinlich eine genetische Veränderung die Produktion dieses Gases gewaltig an, erklärt Dr. Tobias Engl.

Das Schutzgas des Bienenwolfs ist allerdings eine riskante Verteidigungsstrategie. Denn diese Ausdünstungen wirken ohne Unterschied auf jedes biologische Gewebe. Das Erstaunlichste an der Verteidigungsstrategie der Bienenwolfeier sei deshalb, dass ihnen diese giftigen Ausdünstungen ganz offensichtlich nichts ausmachen. Wie ist das möglich? Das wollen die Wissenschaftler jetzt genauer untersuchen. Die Ergebnisse dieser Analysen könnten deshalb am Ende nicht nur für die Grundlagenforschung interessant sein, sondern auch in der Medizin eine Rolle spielen. Denn bei Krankheiten oder Entzündungen könne es auch in menschlichem Gewebe zu einer gefährlichen Überproduktion von Stickstoffmonoxid kommen. Wenn der Mechanismus, den Bienenwolfeier nutzen, um sich vor Schäden zu schützen, erst einmal bekannt ist, könne dieses Wissen möglicherweise helfen, neue therapeutische Ansätze für die Behandlung von Krankheiten zu entwickeln.

 Ein Bienenwolfweibchen transportiert eine gelähmte Biene zu ihrem Nest.
Ein Bienenwolfweibchen transportiert eine gelähmte Biene zu ihrem Nest. FOTO: Foto: Gudrun Herzner