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Biologie: Thermometer im Fliegenhirn

Obwohl die Temperatur zu den wichtigsten Faktoren gehört, die das Verhalten von Tieren beeinflussen, sind die Mechanismen dieser Regulation noch weitgehend unbekannt. Forscher aus den USA haben jetzt im Gehirn der Taufliege Drosophila eine kleine Gruppe temperaturempfindlicher Neuronen identifiziert, die bei der Flucht vor Hitze eine entscheidende Rolle spielen. Wie das Team um Fumika Hamada von der Brandeis University in Waltham (Massachusetts) herausfand, werden diese Neuronen aktiv, sobald die Temperatur das Optimum für die Fliegen überschreitet.

Als Sensor fungiert ein Ionenkanal namens dTrpA1, über den die betreffenden Nervenzellen verfügen. Er vermittelt den Transport von Kalzium-Ionen. Wie sich nun herausstellte, hängt seine Leistung sehr stark von der Temperatur ab. Zur Messung der Transportrate verwendeten die Forscher einen Fluoreszenzmarker, der auf Kalzium reagiert. Mit steigender Temperatur, so ihr Befund, strömt mehr Kalzium in die Zelle, wo es als Signalstoff wirkt und einen Reiz auslöst, der die Tiere zur Flucht veranlasst. Schalteten die Wissenschaftler dTrpA1 mit gentechnischen Methoden aus, reagierten die Fliegen nicht mehr auf Wärme.

Bisher war bekannt, dass Sensoren in den Antennen der Taufliegen als Temperaturfühler wirken. Sie decken aber, wie Hamada und seine Kollegen nun zeigten, nur die untere Hälfte der Temperaturskala ab: Tiere ohne Antennen sind zwar unempfindlich gegen Kälte, reagieren aber noch normal auf Hitze.

Lars Fischer

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