Giftfreie Schädlingsbekämpfung: Forscher wollen Harndrang von Käfern manipulieren

Der Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft ist umstritten. Auf der einen Seite können so Schädlinge effektiv bekämpft werden. Dies sichert die Ernährung der Weltbevölkerung. Die bisher vorhandenen Insektizide greifen allerdings in der Regel das Nervensystem der Tiere an. Das Problem: Ein gezielter Einsatz ist so nicht möglich. Denn die Nervensysteme der verschiedenen Insekten ähneln sich stark. Wenn also großflächig Insektizide eingesetzt werden, sterben dadurch nicht nur die Schädlinge ab, sondern es werden auch Bienen und andere nützliche Insekten geschädigt. Forscher der Universität Kopenhagen setzen daher nun auf einen neuen Ansatz. Sie haben die Grundlagen für ein Mittel gelegt, das gezielt schädliche Käfer attackiert. Dafür manipulierten die Forscher das komplexe Zusammenspiel zwischen Nierenfunktion und Wasserhaushalt der Tiere. Der Trick: Diese Systematik existiert so nur bei Käfern. Andere Tierarten wären demzufolge von dem Eingriff nicht betroffen.

Auch Käfer müssen Schadstoffe über den Urin ausscheiden

Als Versuchsobjekt diente der Rotbraune Reismehlkäfer. Auf Basis der bereits vorhandenen genetischen Informationen und mithilfe von physiologischen Untersuchungen identifizierten die Forscher ein spezielles Hormonsystem, das im Laufe der Evolution ausschließlich bei Käfern entstanden ist. Grundsätzlich besitzen die Nieren bei den Tieren die gleiche Funktion wie beim Menschen. Sie sind für die Abgabe von Giftstoffen über den Urin zuständig. Das ist allerdings nicht ganz unproblematisch. Denn gleichzeitig dürfen die Tiere auch ihren Wasserhaushalt nicht aus den Augen verlieren. Hier kommen die speziellen Botenstoffe ins Spiel, die dafür sorgen, dass einerseits ausreichend Giftstoffe ausgeschieden werden, andererseits aber auch eine Dehydration vermieden wird. Die Idee der Forscher klingt nun ein wenig makaber: Sie wollen dieses komplexe Zusammenspiel gezielt manipulieren, sodass die Käfer mehr Urin ausscheiden als ihnen guttut. Die Tiere dehydrieren dadurch und sterben letztlich.

Noch liegt einiges an Arbeit vor den Forschern

Im Labor funktionierte der Trick bereits. Dort injizierten sie den Käfern gezielt eine Substanz, die den Harndrang in Gang setzte. Um den Ansatz nun aber tatsächlich großflächig zum Einsatz zu bringen, ist noch einiges an Arbeit nötig. So müssen Chemiker zunächst ein Molekül entwerfen, das dem Hormon der Käfer ähnelt und sich in großen Mengen herstellen lässt. Anschließend muss noch geklärt werden, wie das künstliche Insektenhormon schließlich in den Organismus der Käfer gelangt. Dies kann durch Versprühen und Aufnahme über die Haut realisiert werden. Aber auch eine Verbreitung über die Nahrung der Tiere ist denkbar. Um diese beiden Aufgaben zu lösen, haben sich die Forscher nun an Proteinchemie-Experten gewandt. Bis zur finalen Umsetzung der Idee, dürfte also noch einiges an Zeit vergehen. Der Aufwand könnte sich aber lohnen. Denn der Ansatz bietet das Potential, die Interessen von Landwirten und Umweltschützern auf intelligente Art und Weise unter einen Hut zu bekommen.

Via: University of Copenhagen