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Drosophila melanogaster

Fettsäuremethylester bringt Taufliegen zum Sex

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Nach der Paarung wird das Weibchen unattraktiv für das Männchen

Methyllaurat kommt nicht nur bei jungfräulichen Weibchen vor, sondern auch bei weiblichen Fliegen, die sich bereits gepaart haben, und sogar bei Männchen. Die Substanz wird von der Sinneszelle aufgespürt, die den Geruchsrezeptor Or47b besitzt, der ausschließlich auf Methyllaurat reagiert. In Männchen löst Methyllaurat Balzverhalten aus. Dass der Duft unverpaarter Weibchen besonders attraktiv für die Männchen ist, liegt daran, dass die Männchen bei der Paarung die Substanz cis-Vaccenyl-Azetat übertragen, was die begatteten Weibchen für andere Männchen unattraktiv macht. Methyllaurat wird von einer weiteren spezifischen Sinneszelle aufgespürt, die den Geruchsrezeptor Or88a besitzt. Fliegen, denen der Geruchsrezeptor Or47b fehlt, werden immer noch vom Duft anderer Fliegen angezogen, allerdings mit einem deutlich verminderten Paarungsdrang. Fehlt ihnen der Geruchsrezeptor Or88a, wirken die Düfte anderer Fliegen nicht mehr anziehend, allerdings ist das Paarungsverhalten dieser Fliegen normal. „Das neu entdeckte Pheromon aktiviert zwei unterschiedliche Schaltkreise im Fliegenhirn: Zum einen steuert es die Paarung von Männchen und Weibchen, zum anderen wirkt es als Aggregationspheromon,“ erläutert Versuchsleiter Markus Knaden die Ergebnisse der Verhaltensassays.

Interessanterweise konnten die Wissenschaftler Methyllaurat in allen getesten Drosophila-Arten nachweisen. Außerdem waren es in allen Arten die gleichen pheromonspezifischen, die Geruchsrezeptoren Or47b oder Or88a besitzenden Neuronen, die Methyllaurat aufspürten. Die von Methyllaurat ausgehenden Signale für Paarung sowie für Attraktivität scheinen in vielen Taufliegenarten konserviert zu sein. Um die Kreuzung verschiedener Arten zu verhindern, scheint jede Art spezifische Kohlenwasserstoffe auf der Außenhaut (Cuticula) zu bilden, die eine paarungshemmende Wirkung haben.

Die enge Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus verschiedenen Disziplinen macht diese Art von Grundlagenforschung möglich. „Unsere Studie wäre ohne die interdisziplinäre Herangehensweise nicht möglich gewesen. Es ist großartig, dass wir die Ergebnisse unterschiedlicher Techniken, chemischer Analysen, elektrophysiologischer Messungen, bildgebender Verfahren und nicht zuletzt Verhaltensstudien zusammenführen können, und dass daraus eine so umfassende und spannende Geschichte entsteht,“ meint Bill Hansson, Direktor der Abteilung Evolutionäre Neuroethologie.

In weiteren Versuchen wollen die Wissenschaftler den Biosyntheseweg von Methylaurat eingehender betrachten. Insbesondere möchten sie der Frage nachgehen, ob die Fliege die Substanz selbst produziert, oder ob sie möglicherweise von symbiontischen Bakterien hergestellt wird.

Originalpublikation: Dweck, H. K. M., Ebrahim, S. A. M., Thoma, M., Mohamed, A. A. M., Keesey, I. W., Trona, F., Lavista-Llanos, S., Svatoš, A., Sachse, S., Knaden, M., Hansson, B. S. (2015). Novel pheromones mediate copulation and attraction in Drosophila. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

* A Overmeyer, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, 07745 Jena

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