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Forschung

Hummel-Erbgut liefert Hinweise auf Bedrohungen

Nutztiere | Montag, 27. April 2015, sda

Ein Forscherteam unter Schweizer Leitung hat das Erbgut zweier kommerziell wichtiger Hummelarten entschlüsselt. Die Studien geben Aufschluss über das Sozialleben und die Bedrohungen der ökologisch bedeutsamen Insekten.

Wie Bienen bestäuben auch die weltweit rund 250 Arten von Hummeln fleissig Nutz- und Wildpflanzen, und auch ihre Bestände schwinden stark. Das Team um Paul Schmid-Hempel von der ETH Zürich hat das Erbgut von europäischen Erdhummeln (Bombus terrestris) aus dem Thurgau und amerikanischen östlichen Hummeln (Bombus impatiens) aus Michigan (USA) entschlüsselt. Nicht zuletzt wegen des Bienensterbens ist der kommerzielle Wert dieser Arten gestiegen und sie werden im grossen Stil gezüchtet, wie die ETH auf ihrer Website schreibt. Die nun in zwei Artikeln im Fachjournal «Genome Biology» veröffentlichten Erbgutinformationen sollen dabei helfen, die Bedrohungen besser abzuschätzen und den Rückgang zu bremsen.

Nur wenige Immungene
Besonderes Augenmerk richteten die Forschenden auf die Gene, die zum Immunsystem gehören. Von den insgesamt 20'000 verschiedenen Genen auf 18 Chromosomen entfallen nur etwa 150 auf das Immunsystem – Fliegen oder Mücken haben doppelt so viele. Allerdings hat auch die Honigbiene nur ein kleines Repertoire an Immungenen. Warum dies so ist, sei auch ihm rätselhaft, erklärte Schmid-Hempel gemäss ETH.

Bisher sei die Forschung davon ausgegangen, dass sich Insekten mit hoher sozialer Organisation ein schwächeres Immunsystem leisten können – etwa weil sie sich gegenseitig putzen. Hummeln leben in kleinen Kolonien von wenigen Dutzend bis Hunderten von Einzeltieren zusammen. Sie sind somit ein Mittelding zwischen den hoch sozialen Bienen mit riesigen Kolonien und allein lebenden Insekten wie Fliegen oder solitäre Bienen. Eine mögliche Erklärung ist laut den Wissenschaftlern die Ernährung: Fliegen oder Mücken nehmen ihre Nahrung oft auf pilz- oder bakterienverseuchten Oberflächen auf. Bienen und Hummeln hingegen ernähren sich von «sauberen» Blütenpollen und -nektar.

Empfindlich auf Gifte
Das schwache Immunsystem dürfte die Tiere jedoch vor Schwierigkeiten stellen, wenn sie auf neue Krankheitserregern treffen. Ausserdem fanden die Wissenschaftler nur wenige Gene, die zur Entgiftung des Körpers dienen. Dies könnte laut Schmid-Hempel dafür sprechen, dass diese Insekten auf Umweltgifte wie Pestizide aus der Landwirtschaft sensibel reagieren. «Das Wissen über ihre Gene ist essenziell, um abschätzen zu können, wie Hummeln auf Krankheiten reagieren und was ihre Bestände bedroht», sagte Mitautor Ben Sadd von der Illinois State University, der zuvor an der ETH gearbeitet hat. «Hummeln sind faszinierende Geschöpfe», sagte Sadd. «Die wachsende Bedrohung ihrer Gesundheit macht ein besseres Verständnis ihrer Lebensweise noch wichtiger.» Dank dem entschlüsselten Erbgut seien nun gross angelegte Studien über die Hummeln möglich.

An der Studie waren auch Forscher der Universität Genf, des Schweizerischen Instituts für Bioinformatik (SIB) in Genf, sowie aus vielen Ländern in Amerika, Asien und dem pazifischen Raum beteiligt.

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