Dienstag, 21. August 2012

Forscher finden erste Hinweise auf Photosynthese bei Insekten

Erbsenläuse. | Copyright: Shipher Wu (photograph), Gee-way Lin (aphid provision), National Taiwan University, cc-by-sa 2.5 US

Sophia Antipolis (Frankreich) - Beim Studium von Erbsenläusen (Acyrthosiphon pisum) sind französische Forscher erstmals auf Hinweise gestoßen, dass auch Insekten durch Photosynthese energiereiche Stoffe mit Hilfe von Sonnenlicht erzeugen. Bislang war diese Fähigkeit nur von Pflanzen, Algen- und einigen Pilz- und  Bakteriengruppen bekannt.

Wie die Forscher um den Insektenforscher Alain Robichon vom Sophia Agrobiotech Institute aktuell im Fachmagazin "Nature" berichten, ist die Biologe von Läusen sowieso schon recht bizarr, können die Tiere doch schon schwanger geboren werden, während in anderen Fällen den Männchen schlichtweg die Mundöffnungen fehlen, wodurch sie nach der Paarung hilflos verhungern.

Zusätzlich zu diesen Anomalien haben die Forscher nun Hinweise darauf gefunden, dass die kleinen Insekten über ein Pigment verfügen, dass es ihnen ermöglicht, auf rudimentäre Weise Sonnenlicht in energiereiche Nährstoffe umzuwandeln.

Läuse sind dafür bekannt, dass sie spezielle Pigmente, sogenannte Carotinoide, synthetisieren können. Während zahlreiche Lebewesen aufgrund vielfältiger Funktionen - etwa die Herstellung bestimmter Vitamine und zur Aufrechterhaltung des Immunsystems - von diesen Pigmenten abhängig sind, scheinen Carotinoide von den Erbsenläusen zur Photosynthese verwendet zu werden.

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Nachdem die Forscher schon 2010 entdeckt hatten, dass die Läuse eine ungewöhnlich große Menge der Pigmente selbst erzeugen, wollten sie herausfinden, warum die Insekten gerade diese, für das eigene Stoffwechselsystem so aufwendig zu synthetisierenden Chemikalien erzeugen.

Als die Wissenschaftler den Anteil an Adenosintriphosphat (ATP), also einem  energiereichen Molekül und universellen Energieträger in lebenden Organismen, in den Läusen bestimmten, stellten sie fest, dass grüne Erbsenläuse, deren Farbe von den Umweltbedingungen abhängt, deutlich mehr ATP herstellen, als beispielsweise weißfarbene, die nahezu kaum entsprechende Pigmente aufweisen. Der ATP-Anteil in orangenen Läusen, die einen mittleren Pigmentwert aufzeigen, stieg hingegen erkennbar an, als die Tiere Licht ausgesetzt wurden und sank gleichfalls im Dunkeln wieder ab.

Anhand der aus den Läusen extrahierten Carotenoiden stellten die Forscher dann anschließend fest, dass diese Extrakte besonders gut Licht absorbieren und Energie weiterleiten können.

Weitere Untersuchungen seien nun notwendig, um mit Sicherheit bestimmen zu können, ob die Insekten tatsächlich Photosynthese nutzen. Die Ergebnisse, so beteuern die Forscher, deuteten jedoch in diese Richtung als einer möglichen Erklärung. Auch die Position der Pigmente, unmittelbar unter der (transparenten) Oberhaupt der Insekten, sei für diesen Zweck nahezu perfekt.

Warum jedoch gerade Läuse, deren normale Nahrung schon sowieso derart gesättigt an Zucker sei, dass die Tiere gar nicht alles verarbeiten können, auch noch zur Photosynthese in der Lage sein sollten, bleibt den Forschern bislang noch unklar. Möglicherweise handele es sich hier jedoch um eine Art "Notstromreserve" für Zeiten, in welchen die Tiere, etwa beim Umzug auf andere Pflanzenwirte, umweltbedingtem Stress ausgesetzt sind.

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Quelle: nature.com
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