Hindernisparcours für Raupen

?Es kommt zwar vor, dass Raupen regelrecht aufgespiesst werden?, sagt Rupesh Kariyat vom Institut f¨¹r Integrative Biologie der ETH Z¨¹rich. ?Aber in erster Linie schr?nken Stacheln die Bewegungsfreiheit der Raupen ein.? Das bedeutet, dass die Raupen einen regelrechten Hindernisparcours absolvieren m¨¹ssen, um von einem soeben vertilgten Blatt via stachligen St?ngel zum n?chsten Leckerbissen zu gelangen. Dabei m¨¹ssen sie aufpassen, dass sie sich nicht verletzen. Sie brauchen zudem mehr Zeit, um die Stacheln zu ¨¹berwinden oder zu umgehen. Versuchen sie es mit einer Abk¨¹rzung, indem sie sich von Blatt zu Blatt hangeln, riskieren sie einen Sturz.

Wie die Forschenden zeigen konnten, haben Zeitverlust und Abst¨¹rze einschneidende Folgen. ?Die Raupen k?nnen weniger fressen. Sie wachsen und entwickeln sich daher langsamer?, erkl?rt Kariyat. Das verschafft den Pflanzen mehr Zeit zum Wachsen und den nat¨¹rlichen Feinden der Raupen mehr Gelegenheiten, diese zu finden und sie zu fressen.

Denn Raupen, die auf St?ngeln herumkraxeln oder schlecht getarnt am Boden umherkriechen, sind leichtere Beute, zum Beispiel f¨¹r V?gel. Dazu kommt: Je nach Dichte, Gestalt und Wuchsrichtung der Pflanzendornen hat eine Raupe schlechte Chancen, wieder auf ihre Futterpflanze zur¨¹ck zu klettern.

Zufallsentdeckung weckte Neugier

Bisher galt, dass Stacheln und Dornen pflanzenfressende S?ugetiere davon abhalten eine Pflanze kahlzufressen. ?Die Wirkung auf Insekten haben bisher erst wenige Wissenschaftler untersucht?, erkl?rt Mark Mescher, Professor am Institut f¨¹r Integrative Biologie. Auch seine Gruppe stiess nur durch Zufall auf das Thema. In einem fr¨¹heren Experiment entdeckten die Forschenden, dass ihre Versuchspflanze, ein Nachtschattengew?chs, mehr Stacheln bildete, nachdem Raupen an den Bl?ttern geknabbert hatten. ?Wir vermuteten deshalb einen Zusammenhang zwischen Raupen und Stacheln?, erkl?rt Mescher.

Die Forschenden gingen dem Sachverhalt nach und testeten in verschiedenen Versuchsanordnungen, wie lange Raupen brauchen, um Pflanzen mit unterschiedlicher Stacheldichte zu besteigen und sie kahl zu fressen. Dabei kamen verschieden stachlige Versuchspflanzen aus dem vorhergehenden Experiment ebenso zum Einsatz wie andere wehrhafte Nachtschattengew?chse mit mehr oder weniger dichtem Stachelbesatz. Auch ver?nderten die Wissenschaftler die Anzahl der Stacheln k¨¹nstlich, um andere Effekte auszuschliessen.

Pflanzenwaffe mit Anwendungspotential

Die Forschenden sehen durchaus Anwendungsm?glichkeiten f¨¹r ihre Entdeckung. Denn Raupen sind in der Landwirtschaft ein grosses Problem.

Viele Nutzpflanzen, wie Kartoffeln, Tomaten und Auberginen, geh?ren wie die Versuchspflanzen zur Familie der Nachtschattengew?chse. Kariyat merkt an: ?Auberginen hatten urspr¨¹nglich Stacheln. Doch sie verloren sie im Lauf der Z¨¹chtung.?

F¨¹r die beiden Forscher macht es durchaus Sinn, bei der Z¨¹chtung auf die Stacheln von Nutzpflanzen zu achten. Ebenso wie auf die Pflanzenhaare, deren Nachteile f¨¹r Raupen die Gruppe ebenfalls untersucht hat. Die Wissenschaftler sehen diese physikalischen Waffen als Teil der pflanzeneigenen Gesamtabwehrstrategie, die auch Toxine und das Anlocken von N¨¹tzlingen durch entsprechende Duftstoffe einschliesst.

F¨¹r Mescher haben Stacheln und Haare allerdings einen klaren Vorteil: ?Im Gegensatz zu pflanzeneigenen Toxinen, die nicht nur f¨¹r Schadinsekten, sondern auch f¨¹r den Menschen unvertr?glich sein k?nnen, sind Haare und Stacheln an den St?ngeln der Nutzpflanzen f¨¹r den Konsumenten absolut unbedenklich.?