Tests an isolierter Falternase im Labor

Biologin erforscht Sexual-Lockstoffe bei Schmetterlingen

Nicht nur ein Feinschmecker, sondern auch ein Feinriecher: Der Tabakschwärmer (Manduca sexta) kann die Lockstoffe des Weibchens kilometerweit riechen - und folgt ihnen, um sich zu paaren. Auf unserem Bild taucht ein Tabakschwärmer seinen Rüssel zum Nektarsaugen in eine Blüte. Foto: Picture Alliance (Science / Armin Hinterwirth)

Kassel. Wer eine feine Nase hat, weiß: Düfte können verführen – nicht nur kulinarisch, sondern auch erotisch. Aber wie wird aus einem Duft sexuelle Anziehung? Dieser Frage geht am Beispiel einer Schmetterlingsart die Kasseler Biologieprofessorin Monika Stengl nach.

Sie erforscht, wie Tabakschwärmer-Männchen die Sexual-Lockstoffe des Weibchens im Gehirn verarbeiten, sodass das typische Paarungsverhalten ausgelöst wird. Die Erkenntnisse könnten helfen, ähnliche Vorgänge bei anderen Lebewesen zu verstehen. Auch bei Menschen spielen unbewusst wahrgenommene Gerüche offenbar eine Rolle bei der Partnerwahl.

Riechzellen in der Petrischale

Monika Stengl möchte herausfinden, wie genau bei den Tabakschwärmer-Männchen der Prozess funktioniert vom Erschnuppern der artspezifischen Duftstoffe (Pheromone) bis zu den Impulsen, die in das Schmetterlingsgehirn weitergeleitet werden und den charakteristischen Zickzackflug des paarungslustigen Männchens in Gang setzen.

Monika Stengl

Um die Vorgänge zu verstehen, bedient sich die 54-jährige Wissenschaftlerin einer weltweit einzigartigen Methode, die sie selbst vor 20 Jahren in ihrer Doktorarbeit entwickelt hat: Ihr ist es gelungen, die Riechzellen der Tabakschwärmer, die sich in den Antennen befinden, im Labor zu kultivieren. So hat sie gewissermaßen eine isolierte Schmetterlingsnase zum Forschen. Dazu entnimmt die Biologin die sensorischen Nervenzellen aus der Schmetterlingspuppe, die bereits die Anlagen für die Riechantennen hat. In der Petrischale entwickeln sich die Sinneszellen weiter und reagieren bereits nach wenigen Tagen auf Gerüche.

Geruchssinn liegt in Petrischälchen: Doktorand Nico Funk zeigt eine Zellkultur in Nährlösung. Am Mikroskop kann er mit Elektroden die elektrischen Ströme der Riechzellen messen. Foto: Rudolph

Wenn man die Duftstoffe auf die Zellen aufbringt, beginnen elektrisch geladene Teilchen (Ionen) in die Zelle zu strömen: Dadurch werden Impulse ausgelöst und an das Gehirn weitergesendet. „Wie genau die Signalübermittlung funktioniert, darüber gibt es in der Wissenschaft noch verschiedene Hypothesen“, sagt Stengl. Sie geht nach dem Stand ihrer Forschung davon aus, dass bei der Bindung des Duftstoffes an die Andockstelle der Riechzelle spezielle Botenstoffe gebildet werden, die den Reiz verstärken, bevor er auf den Weg ins Gehirn geschickt wird. Das würde die besondere Sensibilität der Schmetterlings-Männchen erklären, die selbst geringste Mengen des Sexual-Lockstoffs aus weiter Entfernung wahrnehmen können.

Die Biologin, die selbst ein Fan von Parfums ist, interessiert sich als Forscherin zwar in erster Linie für den Geruchssinn des Tabakschwärmers. Die Technik des sogenannten primären Zellkultur-Verfahrens wäre aber auch auf den Menschen übertragbar. „So könnte Menschen geholfen werden, die ihren Geruchssinn und damit viel Lebensqualität verloren haben.“

Das Projekt, an dem auch das Max-Planck-Institut in Jena beteiligt ist, wird mit 330 000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Von Katja Rudolph

Das könnte Sie auch interessieren

Kommentare

Unsere Kommentarfunktion wird über den Anbieter DISQUS gesteuert. Nutzer, die diesen Dienst nicht verwenden, können sich hier über das alte HNA-Login anmelden.

Hinweise zum Kommentieren:
In der Zeit zwischen 17 und 9 Uhr werden keine neuen Beiträge freigeschaltet.

Auf HNA.de können Sie Ihre Meinung zu einem Artikel äußern. Im Interesse aller Nutzer behält sich die Redaktion vor, Beiträge zu prüfen und gegebenenfalls abzulehnen. Halten Sie sich beim Kommentieren bitte an unsere Richtlinien: Bleiben Sie fair und sachlich - keine Beleidigungen, keine rassistischen, rufschädigenden und gegen die guten Sitten verstoßenden Beiträge. Kommentare, die gegen diese Regeln verstoßen, werden von der Redaktion kommentarlos gelöscht. Bitte halten Sie sich bei Ihren Beiträgen an das Thema des Artikels. Lesen Sie hier unsere kompletten Nutzungsbedingungen.

Die Kommentarfunktion unter einem Artikel wird automatisch nach drei Tagen geschlossen.