Professur für Forstzoologie PAs als Morphogene
Während bei Nachtfaltern weibliche Sexualpheromone der Anlockung von Männchen dienen, setzen Männchen vieler Schmetterlingsarten (Tag- wie Nachtfalter) Duftstoffe im Nahbereich ein, d.h. wenn sich potentielle Geschlechtspartner bereits gefunden haben. Mit ihrem 'Parfüm' ermöglichen sie den Weibchen eine individuelle Partnerwahl.
Die Morphologie und Chemie der so genannten androconialen Organe ist äußerst vielfältig. Tropische Creatonotos-Arten (Bärenspinner) wurden zu 'Haustieren' des FZI, weil sie in vielfacher Weise besonders sind:
Die Duftorgane von Creatonotos-Männchen, die sog. Coremata, bestehen aus dicht mit Haaren besetzten Schläuchen, die im Ruhezustand völlig im Hinterleib verborgen sind und in der Dämmerung mit Luftdruck ausgestülpt werden, was ein kompliziertes Ventilsystem erfordert. Offensichtlich werden von dem dabei abgegebenen Pheromon beide Geschlechter angelockt, was zur Bildung von 'Balzplätzen' führt.
Während nun bei einigen Männchen die Organe die Spannweite der Flügel an Größe übertreffen können, sind sie bei anderen Individuen winzig klein oder mittelgroß. Diese individuelle Variation in der Größe ist mit der Menge an Pheromon, das sie abgeben, korreliert, denn Duftstoffbiosynthese und Coremata-Morphogenese sind beide quantitativ von der Aufnahme von Pyrrolizidin-Alkaloiden durch die Larven abhängig.
Ein Pflanzenprodukt (PA), das eigentlich zur Abwehr von Fressfeinden produziert wird, dient spezialisierten Insekten nicht nur als Vorstufe für ein in der sexuellen Kommunikation entscheidendes Signal, sondern es reguliert spezifisch auch die Größenentwicklung des Organs, welches dieses Pheromon abgibt.
Boppré M, Schneider D (1985) Pyrrolizidine alkaloids quantitatively regulate both scent organ morphogenesis and pheromone biosynthesis in male Creatonotos moths (Lep.: Arctiidae). J Comp Physiol 157: 569-577. lesen / read
Males of Creatonotos gangis and C. transiens possess coremata ('scent organs') of drastically varying sizes (Figs. 2, 3), which release R(-)-hydroxydanaidal (Fig. 1A) in varying amounts. Both the size of the organs and their pheromone content depend on the ingestion of pyrrolizidine alkaloids (PAs; Fig. 1 B, C) by the larvae. There is a direct correlation between amounts of PAs ingested and and the size of the organs (Fig. 4). It is the absolute amount of PAs ingested which determines the expression of corematal size, structurally different PAs have identical effects (Table 2); PAs are no essential dietary factors for the general development of the moths (Table 1), and the morphogenetic effect is restricted to the coremata. The findings are discussed in terms of developmental, ecological and functional aspects.
Schneider D, Boppré M, Zweig J, Horsley SB, Bell TW, Meinwald J, Hansen K, Diehl EW (1982) Scent organ development in Creatonotos moths: regulation by pyrrolizidine alkaloids. Science 215: 1264-1265.