Olfaktorische Rezeption bei Wüstenheuschrecken
Molekulare Elemente und Mechanismen der Duftstoff- und Pheromondetektion bei Schistocera gregaria
Wüstenheuschrecken (Schistocera gregaria) sind durch eine bemerkenswerte Verhaltensplastizität gekennzeichnet. In Abhängigkeit von den Umweltbedingungen kommt es zum Wechsel zwischen einer solitären und einer schwarmbildenden (gregären) Lebensweise der Tiere. Heuschrecken der gregären Phase können sich zu wandernden Schwärmen aus Milliarden von Individuen formieren, die verheerende Ernteschäden in den befallenen Landstrichen verursachen.
Derzeitige Befunde deuten darauf hin, dass Pflanzenduftstoffe Wüstenheuschrecken zu Futterquellen leiten und Körperdüfte als Pheromone wirken, die das Fortpflanzungsverhalten kontrollieren, sowie den Erhalt der gregären Phase und die Aggregation der Tiere steuern. Wie die verschiedenen chemischen Signale durch die Population von Riechsinneszellen in den Antennen der Tiere erkannt und unterschieden werden, ist allerdings weitgehend unbekannt.
Um die molekulare Basis der Duftstoffdetektion bei der Wüstenheuschrecke zu beleuchten, versuchen wir, die beteiligten Proteine aufzuklären. Dabei liegt ein Fokus der Arbeiten auf der Identifizierung von Rezeptoren für relevante Pflanzenduftstoffe und Pheromone und der Analyse ihrer spezifischen Rolle im olfaktorischen System der Tiere. Da der Wechsel zwischen der solitären und gregären Form der Heuschrecken mit morphologischen Veränderungen der Antenne und der Reaktivität des olfaktorischen Systems einhergeht, interessieren wir uns darüber hinaus für phasenabhängige Unterschiede in der Ausstattung der Antenne mit den molekularen Elementen der Duftstoffdetektion.