WS 2004/2005
Referentin: Kerstin Fluder
Pheromone sind Substanzen (Duftstoffe), die von einem Individuum einer Art abgegeben werden und das Verhalten eines Individuums derselben Art beeinflussen.
Sie sind Boten- oder Signalstoffe, die über Geruch oder Geschmack wahrgenommen werden.
Pheromone müssen von den Allelochemikalien (Allomone, Kairomone, Synomonen) unterschieden werden, diese wirken zwischen den Individuen verschiedener Arten.
Pheromone sind die älteste Form der tierischen Kommunikation.
Bei staatenbildenden Insekten sind Pheromone sehr wichtig, da sehr viele Individuen informiert, dirigiert und alarmiert werden müssen, teilweise auch im Dunkeln, in ihrem Bau à deshalb höchst entwickeltes Pheromonsystem.
5 unterschiedliche Pheromonklassen in der Insektenwelt:
Um Geschlechtspartner der gleichen Art zu finden;
Werden zur Wegbeschreibung, z.B. zu neuer Nahrungsquelle, genutzt.
3. Alarmpheromone
Weisen Artgenossen auf Gefahren hin und lösen Fluchtbewegung aus.
Zum An- oder Zusammenlocken vieler Artgenossen, z.B. zum Besiedeln neuer Gebiete.
Bei staatenbildenden Insekten
Pheromone bei Ameisen:
Ameisen haben ca. 30 verschiedene Pheromone. Sie benötigen Pheromone für: das Anlocken, das Rekrutieren, das Alarmieren, die Unterscheidung von Nestgenossen und Feinden.
Sie haben eigenen Stock- bzw. Familienduft. Bei koloniefremden Geruch: Aggregationsverhalten Verteidigung ihres Gebiets.
Königin hat bestimmtes Pheromon (à Königinnenpheromon). Durch das Pheromon wird bei den eigenen Töchtern das Eierlegen und die Entwicklung zu konkurrierenden Königinnen verhindert.
Nach Entfernen der Königin beginnen einige Arbeiterinnen Eier zu legen.
Eine Arbeiterin besitzt nur ein Millionstel oder Milliardstel Gramm von jedem ihrer Pheromone.
Ameisen geben Sekrete aus Dufourdrüse ab, indem sie ihren Stachelapparat auf den Boden drücken.
Beispiele:
Kotabgabe bei Weberameisen steigt rapide an, wenn sie in unbekanntes Gebiet kommen, um ihr Revier zu markieren. Wenn andere Kolonie auf diese Kotflecken stößt à Zögern, Drohgebärde
Honigtopfameisen fressen Insekten und Termiten. Bei Entdeckung einer Gruppe Termiten läuft Späherin zurück und legt Duftspur zum Nest. Wenn sie eine andere Arbeiterin trifft bleibt sie stehen und stößt sie an. Durch Duftspur und Körperkontakt werden weitere Arbeiterinnen zur Futterstelle gelockt (à Bis zu 200 Arbeiterinnen)
„Spurpheromon“ (users.rcn.com)
Wenn Arbeiterin der Weberameisen auf einen Feind stößt (in ihrem Territorium) gibt sie aus Kopfdrüsen eine Mischung aus 4 verschiedenen Substanzen ab, die sich unterschiedlich schnell verflüchtigen, d.h. die Nestgenossin bemerkt erst eine nach der anderen:
1) Aldehyd Hexanal à Versetzt die Ameisen in Erregung und Alarmzustand
2) Hexanol à Ameisen begeben sich auf die Suche nach der Gefahr
3) Undecanon à Ameisen werden zur Quelle gelockt und stimuliert fremde Objekte zu beißen.
4) Butyloctenal à Der Drang anzugreifen und zu beißen wird erhöht.
Sklavenhaltenden Ameisen: Formica integra
Arbeiterinnen haben vergrößerte Dufourdrüse (fast die Hälfte ihres Hinterleibs). Sie spritzen beim Angriff eine Substanz aus, die den Gegner verwirrt. Dann nehmen sie andere Arbeiterinnen gefangen und halten sie im eigenen Nest als Sklaven.
„Dufour Drüse“ Dr. Peter Bützer, Molekulare Dynamik
Pheromonmimikry:
Manche Signale werden von Individuen anderer Arten nachgeahmt.
Schmetterlingslarven des Schwarzblauen Bläuling oder des Schwarzgefleckten Bläuling finden über Spurpheromon Ameisennest und nisten sich dort ein. Sie produzieren Art „chemisches Tarnkleid“, d.h. Verbindungen, die der Ameisenbrut ähneln. Sie leben zum Schutz vor Fraßfeinden im Nest und fressen teilweise die Ameisen.
„Schwarzblauer Bläuling“ „Schwarzgefleckter Bläuling“ (beide www.geocities.com)
Mordwanzen kennen ebenfalls das Spurpheromon der Ameisen. Sie legen falsche Fährten, die Ameisen folgen diesen und werden von den Mordwanzen gefressen.
„Mordwanzen“ (www.geo.de)
Pheromone bei Bienen:
Pheromone sind auch hier wichtig für: Fortpflanzung, Wachstum, Verteidigung, Nahrungssuche, Aufzucht der Brut. Haben auch eigenen Stockduft und ca. 30 verschiedene Pheromone.
Königin hat dieses Pheromon in den Mandibel- und Tergitdrüsen. Sie gibt Pheromon an Arbeiterinnen ab, die es im Stock verteilen.
Das Pheromon lockt im Frühjahr Drohnen an (à Sexualpheromon). Regelt außerdem die Nahrungssuche, die Brutaufzucht und den Wabenbau bei den Arbeiterinnen.
Ohne genügend Königinnenpheromon beginnen Arbeiterinnen mit Aufzucht neuer Königinnenlarven.
„Bienenkönigin“ (www.bee-online.ch)
„Bienenkönigin“ (www.bee-online.ch)
„Auswirkungen des Königinnenpheromons“ W.C. Agosta, Dialog der Düfte
Freisetzung nach Stich und folgendem Tod der Biene. Durch freigesetzte Alarmpheromone werden andere Bienen alarmiert.
Freisetzung findet auch durch einfaches Herausstrecken des Stachels statt, z.B. bei Wächterbienen.
Dieses Pheromon ist nur bei Arbeiterinnen vorhanden, da nur sie die Nasonovsche Drüse besitzen. Das Pheromon wird abgegeben um : eine Schwarmtraube zu bilden, eine neuentdeckte Nahrungsquelle zu kennzeichnen, den Nesteingang zu markieren
Es besteht aus 7 Komponenten bekannter Blütenduftstoffe.
Seit ca. 40 Jahren werden Pheromone chemisch analysiert und synthetisch reproduziert. Sie sind heute ein wichtiger Bestandteil der Schädlingsbekämpfung.
1) Verwirrtechnik
Synthetisch hergestellte Pheromone der Weibchen bestimmter Schmetterlingsarten werden über gesamten Gebiet ausgebracht. Durch die hohe Pheromonkonzentration können die Männchen die Weibchen nicht mehr orten. à Weniger Paarung, weniger Nachkommen
2) Ausbringen der Pheromonfallen zur Abschätzung der Populationsdichte
Es werden Fallen mit Lockstoffen (meist Sexual- oder Aggregationspheromone) einer bestimmten Schädlingsart aufgestellt. Die gefangenen Individuen werden gezählt und für die Gesamtfläche errechnet à Verwendung von Insektiziden in angepassten Mengen
3) Pheromonfallen
Pheromonfallen werden ausgebracht um die gesamte lokale Schädlingspopulation zu fangen oder zumindest ein Geschlecht zu eliminieren.
z.B. Klebefallen (mit auswechselbarem Klebeboden) für Kleinschmetterlinge
Kübelfallen (Lebendfangfallen) für größere Falter
„Klebefalle“ (www.stadtbaum.at)
Quellen:
B. Hölldobler, E.O. Wilson Ameisen
W.C. Agosta Dialog der Düfte
www.infochembio.ethz.ch/links/biochem_pheromone.html