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Kratzwürmer sind Parasiten, die sich unter anderem im Darm von Fischen vermehren. Allerdings sind nur bestimmte Fischarten als Wirt geeignet. Eine Studie der Universität Bonn zeigt nun, wie es den Schmarotzern gelingt, diese Arten bevorzugt zu infizieren. Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift Behaviour publiziert, sind aber bereits online abrufbar.
Der Kratzwurm Pomphorhynchus laevis hat es nicht leicht: Um sich fortzupflanzen, muss der Parasit zunächst einmal darauf hoffen, dass seine Eier von einem Bachflohkrebs gefressen werden. Die Larven, die aus den Eiern schlüpfen, brauchen danach zwingend einen Tapetenwechsel: Nur wenn sie von einem Fisch verschluckt werden, können sie sich zu ausgewachsenen Würmern entwickeln. Als Endwirt ist allerdings beileibe nicht jede Fischspezies geeignet. Manche Arten verfügen über Abwehrmechanismen, die dem Parasiten den Garaus machen, bevor dieser sich paaren und über den Fischdarm neue Eier in das Wasser abgeben kann.
Um ihre Vermehrungschancen zu verbessern, haben Kratzwürmer im Laufe der Evolution einige ausgefeilte Strategien entwickelt. „So ändern parasitenbefallene Krebse ihr Verhalten“, erklärt Dr. Timo Thünken vom Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie der Universität Bonn. „Sie gehen bestimmten Fischarten nicht länger aus dem Weg und werden daher öfter gefressen.“ Umstritten war dagegen bislang eine weitere These: Bachflohkrebse sind beige-bräunlich; ihre Körperhülle ist zudem relativ transparent. Sie heben sich daher kaum von ihrer Umgebung ab. Die Kratzwurm-Larven sind hingegen leuchtend orange gefärbt. Man kann daher mit bloßem Auge erkennen, ob ein Krebs infiziert ist: Seine parasitäre Fracht macht sich durch einen orangenen Fleck bemerkbar.
Infizierte Krebse fallen mehr auf
Möglicherweise sind die Krebse dadurch schlechter getarnt und werden häufiger von Fischen gefressen. Prof. Dr. Theo Bakker, Leiter der Studie, ist dieser These bereits vor einigen Jahren nachgegangen. Tatsächlich konnte er feststellen, dass Krebse mit einer orangenen Markierung häufiger im Magen von Stichlingen landeten. In Untersuchungen mit Bachforellen bestätigte sich dieser Befund jedoch nicht.
Allerdings ist die Bachforelle – im Gegensatz zum Stichling – für Pomphorhynchus laevis kein geeigneter Endwirt. Ihr Immunsystem verhindert in der Regel eine erfolgreiche Infektion mit Kratzwürmern. „Möglicherweise ködert die Orange-Färbung also vor allem diejenigen Fische, die sich besonders gut zur weiteren Vermehrung des Parasiten eignen“, vermutet Thünken. „Wir haben diese These nun experimentell getestet.“
Dazu markierten die Biologen Bachflohkrebse mit einem orangenen Punkt, um einen Larven-Befall vorzutäuschen. Dann testeten sie, wie häufig die entsprechenden Krebse in Vergleich zu unmarkierten Artgenossen von verschiedenen Fischen gefressen wurden. Tatsächlich erhöhte der Fleck das Risiko, verspeist zu werden – allerdings nur bei manchen Fischarten: Barben und Stichlinge führten sich vor allem die markierten Bachflohkrebse zu Gemüte; bei Bachforellen machte der Punkt keinen Unterschied.
In einem weiteren Experiment fütterten die Forscher ihre Fische ausschließlich mit larvenbefallenen Krebsen. „Dabei konnten wir zeigen, dass diese Kost bei Barben und Stichlingen oft zu einer Infektion führte, bei Bachforellen dagegen nur sehr selten“, erklärt Thünken. Augenscheinlich sorgt ihre auffällige Färbung also dafür, dass die Larven vor allem im Magen geeigneter Endwirte landen. Unklar ist allerdings, ob sie sich ihren Orangeton im Laufe der Evolution zugelegt haben, um genau diese Wirte zu erreichen. „Vielleicht haben sie sich mit der Zeit auch einfach besser an den Verdauungstrakt derjenigen Fische angepasst, die besonders stark auf die Orangefärbung ansprachen“, sagt Thünken.
Ganz ohne Nachteile ist der auffällige Farbton der Larven übrigens nicht – auch das zeigt die Studie. Die Wissenschaftler setzten in ihren Experimenten noch eine andere Stichlings-Population ein. Im Gegensatz zu ihren Artgenossen mied diese Gruppe die markierten Krebschen: Eventuell hatten sie im Laufe der Evolution gelernt, die Orangefärbung als Warnsignal zu interpretieren.
Dr. Timo Thünken
Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie
Universität Bonn
Tel. 0228/735114
E-Mail: tthuenken@evolution.uni-bonn.de
Timo Thünken, Sebastian A. Baldauf, Nicole Bersau, Joachim G. Frommen und Theo C.M. Bakker: Parasite-induced colour alteration of intermediate hosts increases ingestion by suitable final host species. Behaviour, Internet: dx.doi.org/10.1163/1568539X-00003568
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Biology
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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