Fruchtfliegenlarven knnen elektrische Felder wahrnehmen und sich aktiv zum negativen Pol orientieren. Diese faszinierende Sinneswahrnehmung bringt mehrere Vorteile fr das berleben mit – und hat wohl mit faulen pfeln und fiesen Wespen zu tun.
Elektrosensation bei Fruchtfliegen
Elektro-Sinneswahrnehmungen sind in der Tierwelt keine Seltenheit: Haie, Bienen und Schnabeltiere nutzen diese Fhigkeit zur Orientierung oder Jagd. Neu ist jedoch, dass auch die Larven von Fruchtfliegen (Drosophila) elektrische Felder erkennen knnen – mit einem spannenden genetischen Trick. Mit einem Standardgert der Molekularbiologie, dem Gel-Elektrophorese-System, fanden die Forscher heraus, dass die Larven sich gezielt zum negativen Pol eines elektrischen Feldes hinbewegen.
Um zu verstehen, wie diese Sinneswahrnehmung funktioniert, schalteten die Experten gezielt einzelne Nervenzellen mithilfe der GAL4-Technik aus, einer Methode, mit der bestimmte Gene in Drosophila aktiviert oder deaktiviert werden knnen. Whrend elektrosensible Fhigkeiten bei anderen Tieren oft auf mechanisch empfindlichen Strukturen basieren, die Bewegungen durch statische Ladungen wahrnehmen – hnlich wie sich Armhaare bei statischer Elektrizitt aufstellen – reagierten die Nervenzellen der Drosophila-Larven direkt auf das elektrische Feld.
Eine berraschung: Die entsprechenden Neuronen sind hauptschlich fr Geschmacks- und Geruchswahrnehmungen zustndig und zeigen auch Aktivitt bei bitteren Substanzen, was Hinweise auf eine doppelte Funktion geben knnte.
Die Experimente erforderten ber 15 Jahre przise Planung, um externe Faktoren wie Temperaturunterschiede oder chemische Strungen auszuschlieen. Mithilfe von computergesttzten Simulationen konnte das elektrische Feld kontrolliert untersucht werden. «Uns war wichtig, das elektrische Feld als primren Faktor herauszufiltern», erklrte Studienleiter Matthieu Louis von der Universitt von Kalifornien in Santa Barbara.
«Es ist ein interessantes Projekt, weil es mehr als 15 Jahre gedauert hat, ein wissenschaftlicher Marathon.»
Evolutionre Hypothesen und praktische Anwendungen
Warum diese Fhigkeit bei Fruchtfliegenlarven existiert, bleibt spekulativ. Wahrscheinlich nutzen Larven elektrische Unterschiede, um fermentierte Frchte gezielt nach zuckerreichen und weniger alkoholischen Bereichen zu erkunden. Laut Louis kann bei der Fermentation ein elektrischer Unterschied entstehen, den die Tiere zur Orientierung nutzen. Alternativ knnte es ein Schutzmechanismus gegen positiv geladene Wespen sein. «Beides knnte gleichzeitig zutreffen», so Louis.
Die Untersuchung der elektrosensorischen Wahrnehmung bei Drosophila-Larven knnte nicht nur unser Verstndnis von Sinneswahrnehmungen erweitern, sondern auch praktische Auswirkungen haben. Da Drosophila ein etablierter Modellorganismus fr genetische Studien ist, besteht die Hoffnung, die spezifischen Gene zu identifizieren, die diese Fhigkeit steuern. Dies knnte Erkenntnisse darber liefern, wie Zellen auf elektrische Felder reagieren – ein Verhalten, das beispielsweise beim Prozess der Wundheilung eine zentrale Rolle spielt. Die Studie wurde in Current Biology verffentlicht.
- Fruchtfliegenlarven knnen elektrische Felder wahrnehmen und erkennen
- Die Larven bewegen sich gezielt zum negativen Pol eines elektrischen Feldes
- Nervenzellen der Larven reagieren direkt auf das elektrische Feld
- Experimente erforderten ber 15 Jahre przise Planung und Durchfhrung
- Fhigkeit knnte bei Orientierung in fermentierten Frchten ntzlich sein
- Erkenntnisse knnten Einblicke in zellulre Reaktionen auf elektrische Felder geben
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