Materialschädigung Von sozialen Schaben lernen

Die Termitensammlung der BAM einzigartig. An der Oberfläche der Gefäße zeigen sich nur ein paar Hundert Insekten. Insgesamt werden es aber wohl mehrere Millionen sein. „Termiten errichten ihre Bauten meistens unterirdisch im Erdboden“, erklärt der Prof. Dino McMahon, „deshalb sieht man nicht so viele.“ Termiten machen keinen Unterschied, ob sie das Holz eines toten Baums verspeisen oder ein von Menschen errichtetes Bauwerk. Sie fressen alles und zerstören auch Beton und Plastik, um zu ihrer Nahrung zu gelangen.

Die BAM züchtet in Berlin 25 besonders gefräßige Termitenarten. McMahon untersucht auch das Immunsystem der Insekten. Termiten sind sehr soziale Tiere, sie bilden große Insektenstaaten, die aus mehreren Millionen Artgenossen bestehen können. Dieser Zusammenhalt hilft ihnen auch bei der Abwehr von Krankheitserregern. „Wir suchen nach einem Weg, um das Immunsystem der Termiten auszutricksen“, sagt McMahon. Diese Erkenntnis könnte eine neue Strategie eröffnen, um die gefräßigen Insekten zu bekämpfen. Ohne Immunabwehr würde eine Termitenkolonie eine einfache Infektion durch Bakterien oder Pilze nicht überstehen.

Termitenfraß natürlich bekämpfen

Der Schutz des Holzes ist insbesondere in warmen, feuchten Klimata eine zentrale Aufgabe. Bisher müssen Holzbaustoffe mit Pestiziden behandelt werden. Die BAM testet die Wirksamkeit dieser Präparate. Dafür muss ein behandeltes Holzstück in einem Versuchsgefäß voller Termiten 60 Tage ohne Schaden überstehen.

Trotzdem suchen die Forscherinnen und Forscher der BAM nach umweltfreundlichen Alternativen. Das Immunsystem der Tiere könnte ein Angriffspunkt sein. Ihre Immunabwehr erfolgt nach den ersten Erkenntnissen von McMahons Team sogar auf zwei verschiedenen Ebenen. Zum einen kann sich jedes einzelne Tier wehren. „Die Insekten reagieren, indem sie giftige Substanzen produzieren, die den Erreger abtöten sollen“, erklärt McMahon. Es gebe sogar Hinweise darauf, dass Termiten sich im begrenzten Ausmaß an frühere Infektionen erinnern können und ihre Abwehr entsprechend ausrichteten.

Noch spannender ist für den Wissenschaftler aber die Antwort des Kollektivs auf eine Infektion. Das sei eine Art soziale Immunabwehr. „Die Termiten tauschen Informationen aus, wo eine Bedrohung für sie ist, oder wo infizierte Nestbewohner sind“, beobachtete McMahon, „dann gibt es eine gemeinsame Reaktion und die Termiten reinigen die Haut und den Panzer ihrer Artgenossen von Pilzsporen oder Bakterien.“

Gene geben Aufschlüsse über Sozialverhalten

Demnächst sollen Videokameras die Interaktion verfolgen und Computer-Algorithmen bei der Auswertung von Bewegungen und Verhaltensmustern in der Kolonie helfen. Die Forscherinnen und Forscher an der BAM wollen verstehen, wie dieses Verhalten vermittelt wird. Denn manchmal reagiert das Kollektiv auch radikaler und die Artgenossen werden lebendig gefressen. „Wir wissen nicht, wann die infizierten Insekten gefressen und wann sie gepflegt werden“, erklärt McMahon.

Um diese Frage zu beantworten, geht das Wissenschaftsteam in der Evolution einen Schritt zurück. Es beschäftigt sich gleichzeitig mit den Vorfahren der Termiten: den Holzschaben. Doch während die Kakerlaken als Einzelgänger leben, sind Termiten soziale Tiere. McMahon sucht nun nach Unterschieden im Erbgut, die eine Ursache für das ausgeprägte Sozialverhalten der Insekten sein könnten. Er untersucht auch, welche Gene eingeschaltet werden, wenn die Tiere einer Infektion ausgesetzt werden.

Dabei hat sich gezeigt, dass es nicht nur im genetischen Profil zwischen Holzschaben und Termiten Unterschiede gibt. Zusätzlich hat sich die Abwehrreaktion der Termiten an die verschiedenen Aufgaben der Individuen im sozialen Gefüge angepasst. Aus diesen Erkenntnissen sollen neue Strategien entwickelt werden, wie sich das Immunsystem der Termiten schwächen lässt. Möglicherweise reagieren Termiten auch auf spezielle DNA-Schnipsel, die sie fressen und die Aktivität der Gene verändern. Die ersten praktischen Versuche gab es schon. Das Team rund um McMahon konzentriert sich derzeit auf GNBP2, ein Protein, das für die Immunabwehr eine wichtige Rolle spielt. Es ist bereits bekannt, dass die Aktivität dieses Proteins vom Zuckermolekül GDL (Glucono-1,5-lacton) blockiert wird. „Wenn wir GDL in das Futter mischen, lässt das reinigende Sozialverhalten der Termiten während einer Infektion deutlich nach“, erklärt McMahon. GDL kommt in der Natur vor und ist für die meisten anderen Insekten ungefährlich.