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Waldbau

Borkenkäfer stehen auf Alkohol

Technische Universität München
am
20.04.2018

Mit dem Ausschwärmen der Borkenkäfer gibt es wieder ein vielen Biergartenbesuchern bekanntes Phänomen: Kleine Käfer stürzen sich in ihr Glas.

Kleiner Holzbohrer

Bekannt für dieses Verhalten ist vor allem der Ambrosiakäfer. Ambrosiakäfer sind eine größere Gruppe mit mehreren tausend Arten weltweit. Sie gehören zu den Borkenkäfern. Alle Arten betreiben Pilzzucht. Unter Beteiligung von Professor Johann Philipp Benz der Technischen Universität München (TUM) und Peter Biedermann (Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg und des Max-Planck-Instituts für Chemische Ökologie Jena) untersuchte ein internationales Forscherteam den „schwarzen Nutzholz-Borkenkäfer“ und seine Nahrungspilze.

„Der Fokus der Studie ist eine spannende Symbiose zwischen Käfer und Pilz, die sich auch vor unserer Haustür in Bayern abspielt. Und zusätzlich geht es um mehrere Kernthemen des Wissenschaftszentrum Weihenstephan (WZW): Landwirtschaft, Forst und Nahrungsmittel – nur etwas anders“, sagt Prof. Benz.

„Schon lange wissen wir, dass Alkohol von geschwächten Bäumen produziert wird", sagt Biedermann – „und diese gezielt von Ambrosiakäfern erkannt und besiedelt werden.“ Mit Alkohol bestückte Fallen sind eine klassische Methode, um diese Käfer zu fangen. „Wenn jemand in der Nähe alter Bäume lebt, kennt er vermutlich das Phänomen, wenn im Frühjahr die etwa zwei Millimeter großen Käfer im Bier landen“, ergänzt Benz.

Nachhaltige Landwirtschaft als Erfolgskonzept – keine Resistenzen

Durch die Ergebnisse von Benz, Biedermann und ihrem Team wird klar, warum Alkohol so attraktiv für das Insekt ist: „Eine erhöhte Aktivität von Alkohol-abbauenden Enzymen erlaubt es den Nahrungspilzen der Insekten, in alkoholhaltigem Holz optimal zu wachsen, obwohl es für andere Mikroorganismen giftig ist“, sagt Biedermann. In der Konsequenz bedeute dies: Es ist mehr Nahrung für die Käfer vorhanden, die somit mehr Nachwuchs großziehen können als in „alkoholfreiem“ Holz.

Am besten wachsen die Nahrungspilze, von deren Fruchtkörpern sich Käfer und deren Larven ernähren, bei einer Alkoholkonzentration von etwa zwei Prozent. „Zudem können bei dieser Konzentration die omnipräsenten Schimmelpilze, die auch als „Unkraut“ der Pilz-Landwirtschaft angesehen werden können, nur schlecht bestehen“, erklärt Prof. Benz. Relevanz gewinnt die Strategie der Käfer vor allem mit Blick auf den Erfolg der Käfer in der Evolution. „Seit etwa 60 Millionen Jahren sind die Tiere mit ihrer nachhaltigen Landwirtschaft erfolgreich – trotz Monokultur.“ Anders als menschliche Bauern haben sie anscheinend kein Problem mit auftretenden Resistenzen gegen „Unkrautvernichtungsmittel“.

Gemeinsame Pflege der Pilzgärten

Zudem zeigen die Ambrosiakäfer soziales Verhalten, indem sie ihre Pilzgärten gemeinsam und arbeitsteilig pflegen: Einige Tiere reinigen die Gangsysteme im Holz, andere schaffen den Schmutz aus dem Nest und putzen die Artgenossen. Alles mit dem Ziel, die Symbiose von Käfer und Pilz zu optimieren.

Dieses System ist so ausgeklügelt, dass die Tiere die Pilzsporen mithilfe eigener Sporen-Organe bei der Neuansiedlung mitbringen. Aus diesen erwachsen dann die Pilzgärten. Selbst die Pilze sind in der Lage, Alkohol zu produzieren, um die Umgebung zu optimieren. „So ergeben sich interessante Parallelen zu den am WZW so gut bekannten Bierhefen – nur eben im Holz und nicht in Früchten oder im Bier“, erklärt Benz.

Weitere Schritte in der Forschung

Biedermann und Benz wollen sich auch in Zukunft mit den Borkenkäfern und ihren Nahrungspilzen befassen. Eine offene Frage ist etwa: Was genau befähigt sie, in diesem alkoholisierten Umfeld zu überleben? „Auch bioindustriell sind diese Eigenschaften potentiell von großem Nutzen und können eventuell auf andere Systeme übertragen werden, wenn wir sie besser verstehen“, sagt Benz. Vielleicht kann die Menschheit hier auch etwas von den Borkenkäfern lernen...

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