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Heuschrecken sind gefräßig Esser mit einem Appetit, der sich auf Mitglieder ihrer eigenen Spezies erstreckt. Jetzt haben Wissenschaftler ein „Anti-Kannibalismus“-Pheromon entdeckt, das von den Insekten verwendet wird, um sich in dichten Schwärmen zu schützen, was den Weg für neuartige Schädlingsbekämpfungsstrategien ebnen könnte.
Wissenschaftler sagten, dass die Entdeckung eine Vielzahl von Möglichkeiten aufwirft, einschließlich des Besprühens von Pflanzen mit etwas, das dem schützenden Pheromon als ungiftigem Insektizid ähnelt, oder der Suche nach einem Weg, seine Auswirkungen auf Heuschrecken zu verringern und sie dazu zu bringen, sich gegenseitig mehr anzugreifen.
„Sie könnten die Heuschrecken dazu bringen, sich kannibalischer zu verhalten und sich auf diese Weise möglicherweise selbst zu kontrollieren“, sagte Bill Hansson, Direktor der Abteilung für Evolutionäre Neuroethologie am Max-Planck-Institut und leitender Autor der Forschung.
Kannibalismus ist in der Natur weit verbreitet. „Menschen haben ethische Regeln erfunden, die uns davon abhalten, Kannibalen zu sein, aber das ist nicht die allgemeine Regel in der Natur. Für andere Arten ist Fleisch Fleisch“, sagte Hansson. „Ein Fuchs frisst einen toten Fuchs, eine Ratte frisst definitiv eine andere Ratte, eine Maus frisst eine andere Maus.“
Er fügte hinzu: „Für Heuschrecken denken die Leute, dass sie von Gras und Grün leben, aber sie werden sich auch sehr deutlich gegenseitig fressen.“
Wanderheuschrecken leben die meiste Zeit ihres Lebens in einer „Einzelphase“; individuell leben, in einem Bereich bleiben und andere Insekten scheuen. Steigt die Bevölkerungsdichte in einem Gebiet jedoch über eine bestimmte Schwelle an, verwandeln sich Heuschrecken innerhalb von Stunden in ihre „Scharfphase“; Sie ändern ihre Farbe, werden sehr aktive, aggressive und unersättliche Esser und bilden schließlich kollektive, höchst zerstörerische Schwärme, die alles auf ihrem Weg verzehren – manchmal auch sich gegenseitig.
Wissenschaftler haben zuvor gezeigt, dass Kannibalismus eine entscheidende Rolle bei der Schwarmbildung spielt, denn wenn Individuen versuchen, diejenigen zu fressen, die sich von hinten nähern, während sie versuchen, von hinten gefressen zu werden, beginnt sich der Schwarm als Einheit zu bewegen.
Die neueste Arbeit, veröffentlicht in Wissenschaft, zeigt, dass Heuschrecken auch ein Pheromon namens Phenylacetonitril (PAN) freisetzen, das Kannibalismus in Schach hält und es dem Schwarm möglicherweise ermöglicht, größer zu werden und sich länger zu behaupten. In einer Reihe von Experimenten fanden die Forscher heraus, dass mit zunehmender Anzahl von Heuschrecken, die in einem Käfig lebten, sie begannen, mehr von der Chemikalie freizusetzen.
Als die Wissenschaftler die Crispr-Genombearbeitung verwendeten, um Heuschrecken zu erschaffen, die das PAN-Enzym nicht produzieren konnten, wurden diese Insekten eher gefressen. Und Heuschrecken, die so konstruiert waren, dass sie nicht in der Lage waren, das Pheromon zu riechen, fraßen mit größerer Wahrscheinlichkeit Artgenossen.
In einem Experiment wurden zwei Heuschrecken – eine normale, eine, die manipuliert worden war, um das Pheromon nicht zu produzieren – in einen Käfig mit 50 hungrigen Heuschrecken ausgesetzt. „Der arme Kerl, der nicht roch, wurde einfach verschlungen“, sagte Hansson.
Prof. Iain Couzin vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Deutschland, der nicht an der jüngsten Studie beteiligt war, sagte, die Ergebnisse seien wichtig, da Heuschreckenplagen aufgrund ihrer Auswirkungen auf die Ernte schätzungsweise den Lebensunterhalt von einem von zehn Menschen beeinträchtigen Menschen auf dem Planeten.
Couzin sagte: „Die Entdeckung eines chemischen Signals, das dies verhindert, wie in dieser Arbeit, bietet daher eine Möglichkeit, Schwarmbewegungen zu kontrollieren. Insektizide neigen dazu, auch auf Arten abzuzielen, die für den Menschen nützlich sind, wie Bestäuber. Diese Entdeckung könnte die zukünftige Entwicklung von Kontrollmitteln ermöglichen, die auf molekulare Wege abzielen, die spezifisch für Pestheuschrecken sind.“