Blattläuse werden erst durch die richtigen Untermieter hitzefest: Sie können sich in warmen Gebieten nur dann fortpflanzen, wenn in ihrem Bauch die richtigen Bakterien leben und diese zusätzlich auch noch die richtige genetische Ausstattung besitzen. Wie amerikanische Forscher herausgefunden haben, kommt ein Gen der Buchnera genannten Bakterien in zwei Varianten vor, und nur eine der beiden Formen ermöglicht das Überleben der Mikroben bei großer Hitze. Sterben die Bakterien mit der hitzempfindlichen Genform infolge hoher Temperaturen ab, können sich auch die von Pflanzensaft lebenden Blattläuse nicht mehr vermehren, berichten die Wissenschaftler.
Das Zusammenleben von Erbsblattläusen und Buchnera-Bakterien ist eine klassische Symbiose: Jeder profitiert vom anderen. Gleichzeitig bekommt allerdings auch jeder Partner die Folgen eines Problems des anderen zu spüren, zeigt nun die Studie von Helen Dunbar und ihren Kollegen. Die Forscher untersuchten in den Buchnera-Bakterien das Gen eines so genannten Hitzeschockproteins namens ibpA, ein Eiweiß, das die Bakterien vor den Folgen großer Hitze schützt. Dabei fielen ihnen zwei Genvarianten auf, die sich lediglich durch einen einzigen DNA-Baustein unterscheiden. Als die Wissenschaftler Erbsblattläuase dann für kurze Zeit Temperaturen über 35 Grad aussetzen, zeigten sich die Konsequenzen der verschiedenen Genvarianten: Nur die Läuse, in denen Buchnera mit der langen ibpA-Form lebten, waren im Anschluss an diese Behandlung noch fruchtbar.
Wie die Forscher vermuten, haben sich die beiden Genformen in unterschiedlichen klimatischen Bedingungen herausgebildet: In wärmeren Gebieten sind Blattläuse, deren Bakterien die hitzebeständigere ipbA-Variante tragen, häufiger als in kälteren, wie Untersuchungen im Nordosten beziehungsweise im Süden der USA gezeigt haben. Blattläuse und Buchnera leben schon seit 200 Millionen Jahren in gegenseitiger Abhängigkeit: Die Bakterien leben in speziell ausgebildeten Zellen im Bauchraum der Blattläuse und versorgen ihren Wirt mit den Nährstoffen, die im Pflanzensaft nicht enthalten sind. Dabei hat sich Buchnera so stark an seinen Lebensraum in den Läusen angepasst, dass es außerhalb dieser Nische nicht überleben könnte.
Helen Dunbar (Universität von Arizona, Tucson) et al.: PLoS Biology, Bd. 5, Artikel-Nr. e96 ddp/wissenschaft.de ? Fabio Bergamin
