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Brutparasitismus: Perfide Brutpflegemethoden

Wer glaubt, Biowaffen seien ausschließlich eine niederträchtige Erfindung gewissenloser Terroristen oder ruchloser Regimes, der täuscht sich: Auch Insekten bedienen sich zu Gunsten ihrer Nachkommenschaft biologischer Kampfmittel.
Schlupfwespe bei der EiablageLaden...
Schlupfwespen schrecken vor nichts zurück, wenn es darum geht, dem Nachwuchs optimale Startbedingungen zu sichern – nicht einmal vor dem Einsatz von Biowaffen: Die parasitische Wespe Cotesia congregata legt ihre Eier in die Raupe des Tabakschwärmers (Manduca sexta). Nicht genug damit, dass sie sich eine wehrlose Raupe als Wohnstatt und Speisekammer für ihre Kleinen aussucht, sie imprägniert ihre Eier zusätzlich mit Viren. Diese stehen ganz im Dienst der Schlupfwesepe: Kaum in der Raupe angekommen, produzieren sie Proteine, die das Immunsystem derselben dergestalt manipulieren, dass es die Eier nicht als fremd erkennt und in Ruhe lässt. Andere Eiweiße stoppen die Weiterentwicklung der Raupe zum Schmetterling und geben so dem Wespennachwuchs ausreichend Zeit für die Entwicklung vom Ei bis zur fertigen Wespe.

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Schlupfwespe parasitiert Raupe | Cotesia congregata bei der Eiablage in Manduca sexta
Für die Raupe ist das Virus im Endeffekt absolut tödlich – der Schlupfwespe hingegen kann es nichts anhaben. Es wird sich sowieso davor hüten, der Wespe auch nur den geringsten Schaden zuzufügen, schließlich sorgt sie für seinen Fortbestand. Beide sind in einer engen symbiotischen Beziehung aufeinander angewiesen.

Die "Biowaffe" der Schlupfwespe Cotesia congregata ist ein Bracovirus, dessen DNA als so genanntes Provirus fest in das Erbgut des Wirtes integriert ist und mit diesem vererbt wird. Lediglich in den Eierstöcken der Wespe vermehrt sich die Viren-DNA und bildet beim Ausknospen aus der Eiserstockzelle kleine Partikel, die dann an den Eiern kleben und in der Raupe des Tabaksschwärmers zugunsten des Wespennachwuchses aktiv werden.

Raupe mit Kokons von SchlupfwespenLaden...
Raupe mit Kokons von Schlupfwespen | Schlupfwespenkokons auf der Raupe eines Tabakschwärmers: Die Schlupfwespe legt ihre Eier in die Raupe. Am Ende ihrer Entwicklung innerhalb des Raupenkörpers kommen die Larven an die Oberfläche und spinnen sich in einen Kokon ein.
Doch wo kommt dieser ständige Begleiter – virenfreie Wespen gibt es nicht – eigentlich her? Ist es der Abkömmling eines vor langer Zeit ins Wespengenom eingebauten Vorgängers? Oder hat es eine ganz andere Abstammung? Eric Espagne von der Universität Tours und seine Mitarbeiter gingen nun dieser Frage auf den Grund und analysierten das komplette Viren-Genom.

Und wie Espagne und seine Kollegen herausfanden, hält die DNA der Bracoviren aus Cotesia congregata einige Besonderheiten parat. Besonders augenfällig ist schon die schiere Größe der Erbgutmenge: Mit einer halben Million Basenpaare und 30 DNA-Ringen ist es eines der größten bisher bekannten Virengenome. Untypisch für Viren ist auch, dass zahlreiche Gene in Familien organisiert sind – die Gene einer Genfamilie haben fast denselben Aufbau und stammen von einem Ursprungsgen ab. Ungewöhnlich ist zudem die Tatsache, dass mehr als 70 Prozent der viralen DNA keine genetische Information tragen – Viren haben normalerweise eine dicht gepackt Erbinformation.

Überhaupt fanden die Forscher im Bracovirusgenom keine virustypischen Gene. Stattdessen stießen sie auf solche, die man noch nie bei Viren gesehen hat und die vermutlich per Gentransfer aus dem Erbgut der Schlupfwespe in jenes des Virus gelangten.

Raupe des Tabakschwärmers mit SchlupfwespenkokonsLaden...
Raupe des Tabakschwärmers mit Schlupfwespenkokons | Nach dem Schlüpfen des jungen Wespen sind die Tage der Raupe gezählt.
Espange und Kollegen vermuten anhand dieser genetischen Daten, dass das Bracovirus nicht von viralen Vorgängern abstammt. Vielmehr halten sie es für ein Produkt der Wespe, das möglicherweise aus mobilen DNA-Elementen entstand und im Laufe der Evolution nach und nach mit weiteren Genen ausgestattet wurde. Die Hüllproteine könnten von anderen Viren "ausgeliehen" worden sein. Demnach hat sich Cotesia congregata das Bracovirus quasi als "Biowaffe" entwickelt, die dafür zu sorgen hat, dass der Schlupfwespennachwuchs ein sicheres Zuhause mit reich gedecktem Tisch vorfindet.
09.10.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 09.10.2004

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