Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Zwei entfernt verwandte Pflanzenarten haben unabhängig voneinander die gleiche Substanz entwickelt

Alkohol in der Nahrung erhöht die Produktion von Sexualpheromonen bei männlichen Taufliegen und macht sie attraktiver für Fliegenweibchen

Im Blattinneren lebende endophytische Pilze verstärken die chemische Abwehr von Schwarzpappeln

Die Taufliege Drosophila busckii kann giftige Nahrungsquellen aufspüren und  darauf ihre Eier ablegen

Die Käfer konnten mit Hilfe von Bakterien pflanzliche Nahrung im Laufe der Evolution immer besser verdauen

Max-Planck-Forschende kooperieren mit Partnern in mehr als 120 Ländern. Hier schreiben sie über ihre persönlichen Erfahrungen und Eindrücke. Clabe Wekesa vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena verbringt zwei Sommermonate nördlich des Polarkreises. An wild wachsenden Heidelbeeren untersucht er, wie sich arktische Lichtbedingungen auf die Resistenz von Pflanzen gegenüber Schädlingen auswirken.

Parfumverbot am Arbeitsplatz – geht das nicht ein bisschen zu weit? Nun, um den Geruchssinn von Insekten zu untersuchen, sind noch ganz andere Vorkehrungen notwendig.

Max-Planck-Forschende kooperieren mit Partnern in mehr als 120 Ländern. Hier schreiben sie über ihre persönlichen Erfahrungen und Eindrücke. Andrea Müller vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena ist für vier Monate nach Peru gereist. Im Tambopata-Nationalpark im Südosten des Landes untersucht sie Pflanzen, die in Symbiose mit Ameisen leben. Hier erzählt sie von ihrer Begeisterung für den Regenwald und davon, wie neben Corona auch protestierende Kokabauern die Freilandarbeit gefährden können.

Bäume stehen für Stärke und Standhaftigkeit. Letzteres ist aber auch ein Handicap: Sie können vor Feinden weder weglaufen noch sich verstecken. Trotzdem sind Bäume keineswegs wehrlos. Sybille Unsicker vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena erforscht, wie sich Schwarzpappeln gegen gefräßige Insekten verteidigen.

Soziales Leben ist eine weit verbreitete Strategie, die einzigartige Vorteile bietet, aber auch Kosten mit sich bringt, wie z.B. eine erhöhte Verbreitung von Krankheiten. Ameisen sind hochgradig sozial und dennoch für Experimente zugänglich, was sie zu idealen Systemen macht, um zu untersuchen, wie Tiere Kosten und Nutzen der Sozialität abwägen. Experimente mit klonalen Räuberameisen könnten uns helfen zu verstehen, warum einige Individuen einer Gruppe vor anderen infiziert werden und warum sich Krankheiten in einigen sozialen Gruppen schneller ausbreiten als in anderen. 

Zum Schutz gegen schädliche Mikroorganismen schließen sich bestimmte Insekten wie Wollkäfer und Bienenwölfe mit symbiotischen Bakterien zusammen. Diese produzieren Antibiotika gegen schädliche Bakterien oder Antimykotika gegen pathogene Pilze und werden im Gegenzug von den Wirten vor deren eigenen Verteidigungsmechanismen beschützt. Untersuchungen solcher Schutzsymbiosen liefern nicht nur spannende Einblicke in die Biologie der Insekten, sondern können auch wertvolle Erkenntnisse für die Humanmedizin zu Tage fördern.

Monarchfalter, Milchkrautwanzen und Tigernattern haben erstaunliche Gemeinsamkeiten: Die Meister der Chemie enthalten giftige Steroide, die zum Herzstillstand führen können. Außerdem warnen sie Räuber mit ihren grell orangefarbenen Markierungen: "Wenn ihr mich fresst, werdet ihr es bereuen." Es ist kaum vorstellbar, dass Räuber eine so augenscheinlich gefährliche Beute verspeisen. Unsere Forschung zeigt jedoch, dass räuberische Tiere weltweit bemerkenswerte Fähigkeiten entwickelt haben, um diesen Giften zu widerstehen und trotz der lebensgefährlichen Nahrung zu überleben.

Blätter der Schwarzpappel sind besonders anfällig für Schwammspinnerbefall, wenn sie gleichzeitig von einem Pilz infiziert sind. Junge Schwammspinnerraupen, die mit Pilzsporen übersäte Blätter fressen, nehmen schneller an Gewicht zu und verpuppen sich früher als Raupen, die nur Blätter verspeisen. Ursache dafür könnte eine verbesserte Versorgung der Raupen mit Nährstoffen durch die Pilzsporen sein. Somit wären manche Pflanzenfresser auch Pilzfresser. Die Bedeutung von Pilzen und anderen Mikroorganismen bei der Koevolution von Pflanzen und Pflanzenfressern wurde vermutlich bislang unterschätzt.

Pflanzen produzieren eine enorme Anzahl komplexer Moleküle, die für sie in ihrer natürlichen Umgebung unterschiedliche Funktionen haben. Viele dieser Substanzen werden in der traditionellen und modernenMedizin verwendet; einige haben sogar lebensrettende Eigenschaften. Unser Ziel ist es, die chemischen, biologischen und evolutionären Prozesse aufzuklären, die der Biosynthese dieser Moleküle zugrunde liegen, um ihre Produktion mit Hilfe der synthetischen Biologie optimieren zu können.