Waldbäume geben Gerüche ab, wenn sie von Raupen und anderen Pflanzenfressern angegriffen werden. Sie nutzen das Verfahren, um räuberische Insekten und Vögel anzulocken, um Schädlinge loszuwerden. Dieses Phänomen wurde im Feld von einem Team von Wissenschaftlern aus der Tschechischen Republik und Deutschland unter der Leitung von Martin Wolf vom Biologischen Zentrum der Tschechischen Akademie der Wissenschaften bestätigt. Die Forschung wurde in den Baumwipfeln in Leipzig, Deutschland, durchgeführt. Die Ergebnisse ihrer Arbeit veröffentlichten sie anschließend in der Fachzeitschrift Ecology Letters.
Das Experiment dauerte etwa einen Monat im Wald auf einer Fläche von 1,65 Hektar. Die Forscher wählten eine Blattknospungsperiode und betrachteten insgesamt acht robuste Eichen. Sie setzten künstliche Plastilin-Raupen auf ihre Kronen. Ausgewählte Teile der Bäume wurden mit einem Spray aus Methyljasmonat behandelt, einem Pflanzenhormon, das die Abwehrkräfte des Baumes aktiviert. Anschließend beobachteten sie unter anderem, wie sich die chemische Zusammensetzung der Blätter verändert, welche Stoffe die Bäume in die Luft abgeben oder welche Fressfeinde auf diese Signale reagieren und die Raupen angreifen. Sie interessierten sich auch dafür, wie sich die Anzahl und Artenzusammensetzung von Insekten in Baumkronen verändert. Raubtierangriffe wurden auf künstliche Raupen basierend auf Stacheln oder Stachelspuren dokumentiert. Im Labor boten sie den großköpfigen Raupen dann behandelte und unbehandelte Blätter an, um zu überprüfen, ob sie sie wirklich nicht mochten.
Die Forscher konnten bestätigen, dass Fressfeinde wie Vögel, Schlupfwespen, Raubkäfer und Ameisen die behandelten Äste häufiger besuchten als die unbehandelten. Die Zahl der blattfressenden Raupen an Eichen ging deutlich zurück. Die häufigsten Angreifer waren räuberische Insekten. Im Labor mieden die Raupen die behandelten Blätter, was zeigt, dass die Bäume auch Substanzen produzieren, die pflanzenfressende Insekten abwehren.
Sie beobachteten das Verhalten der Insekten in 40 Metern Höhe
„Dass Pflanzen Schlupfwespen, Fressfeinde und sogar Vögel chemisch anlocken können, wenn sie von Schädlingen angegriffen werden, ist seit einiger Zeit bekannt. Neben den von uns untersuchten Chemikalien beinhaltet der Prozess auch Veränderungen der Blattfarbe, die Fressfeinde erkennen können.“ beschreibt der Erstautor der Studie Martin Wolf des Instituts für Entomologie des Biologischen Zentrums der ASCR.
Wissenschaftler haben den Abwehrmechanismus im Kronendach ausgewachsener Bäume noch nicht getestet. Martin Volf und seine Kollegen haben mit einem Forschungskran das Verhalten von Insekten und Fressfeinden in 40 Metern Höhe beobachtet.
„Die Studie hat gezeigt, dass die als Reaktion auf Schäden induzierte chemische Abwehr von Bäumen einer der wichtigen Mechanismen ist, die bestimmen, wie die Artenzusammensetzung von Insekten in den Baumkronen aussehen wird. Gleichzeitig zeigen die Ergebnisse die Komplexität und die Vernetzung ökologischer Prozesse zwischen Pflanzen und Tieren. Die Studie ist auch ein hervorragendes Beispiel für erfolgreiche interdisziplinäre Forschung, da sie sehr unterschiedliche Disziplinen von Ökologie, Entomologie, Pflanzenphysiologie bis hin zur analytischen Chemie vereint.“ zusammengefasst Daniela ProchazkovaPR-Manager des Biologischen Zentrums der Akademie der Wissenschaften.
Neben den tschechischen Forschern waren auch Forscher des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung iDiv, der Universität Jena und der Universität Leipzig an der Forschung beteiligt. „Die neuen Erkenntnisse können uns dabei helfen, alternative, natürliche Schädlingsbekämpfungsstrategien in der Land- und Forstwirtschaft zu finden und so den Einsatz von Pestiziden zu reduzieren.“ fügt ein weiterer Autor der Studie hinzu Nicole van Damm, Leiter einer Forschungsgruppe am Institut iDiv und der Universität Jena.
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