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Pheromone bei Wüsten-Heuschrecken

Hormonale Steuerung der Biosynthese des Pheromons Phenylacetonitril in Männchen der Wüstenheuschrecke Schistocerca gregaria

Pheromone spielen auch in der Reproduktionsbiologie der Wüstenheuschrecke, Schistocerca gregaria, eine bedeutende Rolle. Die Männchen der Wüstenheuschrecke verwenden in der gregären Phase das Pheromon Phenylacetonitril (PAN, syn: Benzylcyanid) zur chemischen Verstärkung ihrer post-kopulatorischen Bewachung des Weibchens. Das bislang als Aggregationspheromon angesehene PAN dient somit eher als "Courtship Inhibiting Pheromone" und "Abstinon". Seine Bildung und Freisetzung steht unter neurohormonaler Kontrolle durch ein PAN-Biosynthese aktivierendes Neuropeptid (PAN-BAN). Das Peptid soll aus dem Nervengewebe isoliert und charakterisiert werden. Auf dieser Grundlage ist die Beziehung von PAN-BAN zu Sexualreife, Sexualverhalten und Färbung adulter S.-gregaria-Männchen zu klären. Dadurch werden erstmalig Einblicke in die neurohormonale Kontrolle von Heuschreckenpheromonen ermöglicht.

Variabilität und Funktion von Pheromonen im phylogenetischen Kontext des Phasenpolyphänismus in der Gattung Schistocerca

Schwärme der Afrikanischen Wüstenheuschrecke (Schistocerca gregaria) zählen zu den verheerendsten Schädlingen landwirtschaftlicher Kulturen in Afrika. Die Art besitzt einen ausgeprägten Phasenpolyphänismus, der je nach Umweltbedingungen solitäre oder gregäre (schwarmbildende) Tiere hervorbringt. Diese Fähigkeit zur Adaptation an schwankende Umwelteinflüsse besitzen - in abgestufter Ausprägung - auch andere Arten der Gattung Schistocerca. Dadurch kann das Phänomen des Phasenpolymorphismus und seine Evolution im taxonomisch-systematischen Zusammenhang studiert werden. Uns interessiert, welche Funktionen Pheromone in Abhängigkeit vom Grad des ausgebildeten Polyphänismus übernehmen. Die Identifikation der als Pheromone genutzten Substanzen bietet zudem wichtige Informationen über die Evolution der Gattung Schistocerca, die ein bemerkenswert disjunktes Verbreitungsgebiet besitzt: Nur eine Art, S. gregaria, die zudem den extremsten Phasenpolyphänismus zeigt, kommt in der Alten Welt vor. Alle anderen Vertreter der Gattung sind auf den Amerikanischen Kontinenten verbreitet und zeigen sehr unterschiedliche Ausprägungen eines Phasenpolyphänismus.

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