Warum die Fruchtfliegen kommen
Ernährung
Fruchtfliegen orientieren sich an Antioxidantien
Kaum liegen Apfel und Co. in der Fruchtschale, kommen kleine Fliegen. Es scheint als ob die Essigfliegen an der Küchenwand sitzen und nur auf den Haushaltsvorstand warten, bis er seinen Einkauf ablegt. Doch wie nehmen die kleinen Fliegen die Anwesenheit von Bananen, Beeren und Gurken wahr?
Stellvertretende Duftwahrnehmung
Es beginnt mit Antioxidantien. Diese sekundären Pflanzenstoffe schützen die Zellen vor oxydativen Stress. Der entsteht durch Moleküle, denen eine Elektron fehlt und äußerst bindungsfreudig sind. Binden sie sich an Proteinen oder gar der DNS, dann entstehen meist irreversible Schäden. Antioxidantien füllen die Lücke des fehlenden Elektrons aus und stoppen die Kettenreaktion.
Eines dieser Antioxidantien ist die Hydroxyzimtsäure, die vor allem in Früchten vorkommt. Mit diesem Stoff haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie Jena und der Universität Lund in Schweden gearbeitet. Es ist allerdings nicht der Stoff, der die Essigfliegen anlockt, sondern sein Abbauprodukt, wenn Hydrozimtsäure durch Hefen verstoffwechselt wird. Dann entstehen Ethylphenole, die äußerst flüchtig sind. Dabei aktivieren sie Geruchsneurone auf den Mundwerkzeugen der Fruchtfliegen, den so genannten Maxillen. Dieses Geruchsneuron aktiviert den Geruchsrezeptor Or71a. Fliegenlarven hingegen werden durch die Anregung eines anderen Rezeptors, Or71b, angelockt. Der bindet einen gewöhnlichen Hefeduft.
Die Fruchtfliegen reichen also nicht direkt das
Antioxidans, nehmen aber dessen Abbauprodukt als Signal wahr, dass dort „noch
gesunde“ Hydroxyzimtsäuren in einer Nahrungsquelle vorhanden sind. Das ist dann
der Ort, wo es sich lohnt, die Eier für die nächste Generation abzulegen. Auf
dem Foto umschwärmen Essigfliegen (Drosophila melanogaster) eine überreife
Kirsche.
Nervenleitung für das Verhalten
„Diese Form von stellvertretender Duftwahrnehmung ist kein Phänomen, das ausschließlich bei Insekten anzutreffen ist. Auch bei Menschen sind Düfte, die als angenehm oder lecker wahrgenommen werden, in der Tat wertvolle Hinweise auf gesunde oder gar lebensnotwendige Nahrungsinhaltstoffe, wie zum Beispiel essenzielle Aminosäuren, Fettsäuren und Vitamine“, erläutert Studienleiter Marcus Stensmyr.
Was die Forscher herausgefunden haben, ist ein weiteres Beispiel dafür, dass einzelne Nervenleitungen, die vom Duftsignal über die Geruchsneurone und spezialisierte Rezeptoren einen grundlegenden Effekt auf das Verhalten von Fliegen haben.
Dieses Fazit ermutigt die Experten, weitere „Riechbahnen“ zu identifizieren.
Lesestoff:
Dweck, H., Ebrahim, S. A. M., Farhan, A., Hansson, B. S., Stensmyr, M. C. (2015). Olfactory proxy detection of dietary antioxidants in Drosophila. Current Biology, DOI: 10.1016/j.cub.2014.11.062 http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.11.062
Roland Krieg; Foto: Anna Schroll