Tierische Giftmischer in heimischen Wäldern

14.03.2017

Tierische Giftmischer in heimischen Wäldern

Hornmilbe wehrt sich mit Blausäure gegen Fressfeinde

Die heimische Hornmilbe ist eine äußerst geschickte Giftmischerin, wie ein interdisziplinäres Forschungsteam unter Federführung der TU Darmstadt zeigte und in den „Proceedings of the National Academy of Sciences USA“ veröffentlicht: Oribatula tibialis wehrt sich mit Blausäure gegen Fressfeinde. Eine kleine Sensation, denn das Gift gehört sonst nicht zum Arsenal der 80.000 bekannten Arten von Spinnentieren.

Die Hornmilbe wehrt sich mit Blausäure gegen Fressfeinde. Bild: Edith Stabentheiner, Sylvia Schäffer, Günther Raspotnig, Michael Heethoff
Die Hornmilbe wehrt sich mit Blausäure gegen Fressfeinde. Bild: Edith Stabentheiner, Sylvia Schäffer, Günther Raspotnig, Michael Heethoff

Blausäure – chemische Summenformel HCN – gehört zu den stärksten bekannten Giften. Die nahezu farblose Flüssigkeit wird bereits bei etwa 25 Grad Celsius gasförmig, blockiert effizient die Atmungskette und führt so schon in kleinen Mengen in kürzester Zeit zum Erstickungstod. Mit Blausäure unter dem Namen „Zyklon B“ ermordeten die Nazis in Konzentrationslagern wie Auschwitz während des Holocausts Millionen Menschen in Gaskammern.

In der Natur wird das Gift von zahlreichen Pflanzen als Abwehrstoff produziert. Bekannt ist zum Beispiel die Bittermandel: Sie enthält Amygdalin, das wiederum beim Verzehr unbehandelter Mandeln die giftige Blausäure freisetzt. Im Tierreich ist Blausäure eine äußerste Seltenheit, braucht es doch eine stabile und sichere Speicherform, um die versehentliche Selbstvergiftung zu vermeiden. Dieses Problem wurde, so dachte man bislang, ausschließlich von einigen Insekten und Tausendfüßern erfolgreich gelöst. Zwar können die über 80.000 beschriebenen Arten der Spinnentiere eine beeindruckend breite chemische Palette von Gift- und Abwehrstoffen synthetisieren, doch bisher war keine zur Herstellung und Speicherung von Blausäure fähige Art bekannt.

Nun aber hat ein internationales und interdisziplinäres Team aus Ökologen und Chemikern der TU Darmstadt, der Universität Graz und der State University of New York (Syracuse) bei einer Hornmilbe einen neuen Naturstoff entdeckt, bei welchem Blausäure in Form eines Esters synthetisiert und stabil gespeichert werden kann.

Die nur knapp einen halben Millimeter große Oribatula tibialis lebt in Moospolstern, Totholz und der Laubstreu heimischer Wälder. Wird sie von einem Räuber wie einer Raubmilbe oder einem Hundertfüßer attackiert, so gibt sie Mandelonitrilhexansäureester (MNH) über ihre Wehrdrüsen ab. Sobald MNH mit dem wässrigen Speichel des Angreifers in Kontakt kommt, beginnt eine Hydrolyse, die zur raschen Freisetzung der Blausäure führt – und so die Lust auf die vermeintlich schmackhafte Mahlzeit umgehend beendet. So kann sich die winzige Milbe effizient wehren, ohne sich selbst zu gefährden.

Diese Verteidigungsstrategie entdeckten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen von systematischen Untersuchungen der Wehrsekrete von Spinnentieren. Die Ergebnisse haben sie mit Dr. Michael Heethoff, Fachbereich Biologie der TU Darmstadt als Korrespondenzautor, jetzt in den Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) veröffentlicht.

Die Publikation im Internet:

Brückner, A., Raspotnig, G., Wehner, K., Meusinger, R., Norton, R.A., Heethoff, M. (2017). Storage and release of hydrogen cyanide in a chelicerate (Oribatula tibialis). Proceedings of the National Academy of Sciences USA, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1618327114

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