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Biomimetik: Kunst-Bohnenblätter gegen Bettwanzen

Bettwanze (Cimex lectularius)Laden...

Ein süßlicher Geruch, schwarze Körnchen auf dem Bettlaken und juckende Stiche: Daran erkennt man die Anwesenheit von Cimex lectularius, der Blut saugenden Bettwanze. Weltweit sind die Parasiten seit einigen Jahren wieder auf dem Vormarsch. Dagegen hatte man früher im Balkan ein einfaches Hausmittel: Man streute Bohnenblätter rund ums Bett, und die Wanzen blieben darauf kleben. Wie das funktioniert, fand Catherine Loudon von der University of California in Irvine heraus: Spitze Häkchen auf der Blattoberfläche bohren sich in die Füße der Bettwanzen und halten sie fest. Diese Eigenschaft übertrugen die Forscher nun auf eine synthetische Oberfläche, die sich als mechanischer Wanzenschutz eignet.

Die Blätter der Gartenbohne (Phaseolus vulgaris) sind mit winzigen spitzen Häkchen übersät, den so genannten Trichomen. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten, dass die Füße der Wanzen sich nicht nur in den gebogenen Stacheln verfingen, sondern sogar davon durchbohrt wurden. Loudon und ihr Team schließen daraus, dass die Wanze an den Häkchen zunächst wie an einem Klettverschluss festhängt. Während sie anschließend versucht, sich zu befreien, werden ihre Füße von den Trichomen aufgespießt.

Tückische BohnenblätterLaden...
Tückische Bohnenblätter | Elektronenmikroskopische Aufnahme der Trichome (grün) auf einem Bohnenblatt. Die spitzen Widerhaken halten den Insektenfuß (gelb) fest und spießen ihn auf.

Da Bohnenblätter schnell vertrocknen, bieten sie aber nur kurzzeitigen Schutz. Für die praktische Anwendung in wanzengeplagten Haushalten kreierten die kalifornischen Forscher eine synthetische Oberfläche mit den mechanischen Eigenschaften der Bohnenblätter samt Trichomen aus einem Polymergemisch. Als besondere Schwierigkeit entpuppte sich dabei, das nadelspitze Ende und die Biegung der hakenförmigen Trichome exakt zu kopieren: Zum Schluss war die Struktur der Polymeroberfläche zwar nicht mehr vom Original zu unterscheiden, konnte im Praxistest aber nicht wie erwartet mithalten: Die künstlichen Trichome hielten die Tiere zwar für eine gewisse Zeit auf, durchbohrten die Wanzenfüße aber nicht. Sogar wenn die Spitzen der natürlichen Trichome in der Abformmasse stecken geblieben waren und so versehentlich auf der Kopie landeten, konnten sie die Wanzenfüße nicht durchstechen. Daraus schloss Loudon, dass die Biegsamkeit der Bohnentrichome entscheidend ist. Denn die Originale sind im Gegensatz zu den synthetischen Kopien bis auf die Spitzen hohl. Eine neue Generation von Polymeroberflächen wird dieses Problem lösen, hoffen die Forscher.

Weil die nachtaktiven Insekten sich tagsüber in schwer erreichbaren Ritzen und hinter Tapeten verstecken, ist ihre Bekämpfung aufwändig. Sprays können das Bett zwar kurzfristig schützen, für die komplette Beseitigung bedarf es aber meistens mehrerer Besuche des Kammerjägers. Zu allem Übel sind viele Bettwanzen gegen Insektizide resistent. Hier könnte eine mechanische Alternative von Nutzen sein. Welche exakte Form diese einmal haben soll, wollen die Forscher noch herausfinden – auf jeden Fall aber müssten solche Fallen regelmäßig ausgetauscht werden, da die festgekletteten Wanzen noch leben. Zu empfehlen wäre vielleicht, nach der althergebrachten Methode zu handeln: Auf dem Balkan werfen die Eingeweihten am Morgen die Bohnenblätter mitsamt Wanzen ins Feuer.

15. KW 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 15. KW 2013

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