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Montag, 23.10.2017
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Hormon macht aggressive Fliegen brav

Wirkung und Mechanismus ähnelt dem des menschlichen Noradrenalin

Wenn zwei Taufliegen-Männchen aneinander geraten, kann es ganz schön heftig zur Sache gehen. Das aggressive Verhalten der Insekten lässt sich allerdings fast komplett dämpfen, wenn man im Nervensystem den Botenstoff Octopamin ausschaltet. Das berichten Forscher vom Biozentrum der Universität Würzburg in der neuen Ausgabe der Fachzeitschrift Current Biology.
Kampf zweier Taufliegen-Männchen

Kampf zweier Taufliegen-Männchen

Taufliegen können aus verschiedenen Gründen ausrasten. Drosophila-Männchen zum Beispiel werden angriffslustig, wenn sie ein Territorium verteidigen wollen. Setzt man zwei von ihnen in einen kleinen Behälter, in dem eine Futterstelle mit gezuckertem Apfelsaft lockt, so dauert es nur wenige Minuten, bis eines der Männchen dominant wird. Es hindert dann seinen Konkurrenten daran, an das Futter zu gehen - mit teils rabiaten Methoden.

So bäumt sich das überlegene Tier auf und wirft sich mit voller Wucht auf seinen Gegner. Es versucht, ihn mit den Vorderbeinen zu packen und vom Futter wegzudrängen. Wenn dieser Ringkampf gut gelingt, kann das durchaus spektakulär aussehen: Das dominante Männchen wirft sich auf seinen Konkurrenten, der noch versucht mit einem Sprung zu entfliehen. Es wird von dessen Schwung mitgerissen, schlägt einen doppelten Salto und landet sicher auf den Füßen - das andere Tier dagegen prallt mit dem Rücken zuerst auf. Ein solcher Angriff wird als "lunge" bezeichnet. Dieses Wort kommt aus dem Englischen und bezeichnet einen Ausfallschritt beim Fechten.

Hormon Octopamin als Auslöser


Die Würzburger Biologin Susanne Hoyer hat nun in ihrer Doktorarbeit diese Verhaltensweise der Drosophila-Männchen näher erforscht. "Wir haben rund um die Futternäpfe Kämpfe inszeniert und gefilmt. Per Computer wurde dann ausgewertet, wie oft die Fliegen 'Lunges' zeigen", erklärt sie. Hoyers Ergebnis: Die dominanten Tiere wurden pro Minute im Schnitt vier Mal "ausfällig" gegen ihre Konkurrenz.


Mit diesem Wissen wiederholte die Biologin dann ihre Experimente mit Mutanten und transgenen Taufliegen, die den Botenstoff Octopamin nicht mehr produzieren konnten oder bei denen er nicht mehr richtig wirkte. Dadurch verringerte sich die Angriffslust drastisch: Die Zahl der ausgeführten "Lunges" ging auf weniger als einen pro Minute zurück. Dass die Zahl nicht Null war, freut die Würzburger Forscherin - denn das hätte auch bedeuten können, dass die manipulierten Fliegen rein körperlich nicht mehr dazu in der Lage sind, die spezielle Verhaltensweise auszuführen.

Wirkung ähnlich dem menschlichen Noradrenalin


Warum Susanne Hoyer gerade das Octopamin erforscht hat? "Es entspricht einem chemisch nah verwandten Stoff beim Menschen, dem Noradrenalin, also einem Hormon, das bei uns mit Aggressionen in Verbindung gebracht wird", sagt sie. Das Octopamin wird in ähnlichen Situationen freigesetzt wie das Noradrenalin beim Menschen: Bei Grillen zum Beispiel tritt es in Kampfsituationen in deutlich erhöhter Konzentration auf.

Mit ihrer Veröffentlichung haben die Würzburger Wissenschaftler nun einen weiteren Hinweis auf die Verwandtschaft der zwei Botenstoffe geliefert. Ihr Fazit: Es wird immer deutlicher, dass Octopamin und Noradrenalin bei der Aggression eine Rolle spielen. Offenbar wirken bereits kleine Veränderungen im Octopamin-Haushalt auf Aggression modulierend ein. Mit der Taufliege Drosophila stellt diese Studie einen genetisch manipulierbaren Modellorganismus zur Verfügung, mit dessen Hilfe die Prozesse untersucht werden können, die dann ablaufen, wenn so richtig "die Post abgeht".
(Universität Würzburg, 05.02.2008 - NPO)
 
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