Elektrische Felder spüren: Ein "sechster" Sinn in Fruchtfliegen entdeckt

Fruchtfliegenlarven können elektrische Felder wahrnehmen und sich aktiv zum negativen Pol orientieren. Diese faszinierende Sinneswahrnehmung bringt mehrere Vorteile für das Überleben mit - und hat wohl mit faulen Äpfeln und fiesen Wespen zu tun.

Elektrosensation bei Fruchtfliegen

Elektro-Sinneswahrnehmungen sind in der Tierwelt keine Seltenheit: Haie, Bienen und Schnabeltiere nutzen diese Fähigkeit zur Orientierung oder Jagd. Neu ist jedoch, dass auch die Larven von Fruchtfliegen (Drosophila) elektrische Felder erkennen können - mit einem spannenden genetischen Trick. Mit einem Standardgerät der Molekularbiologie, dem Gel-Elektrophorese-System, fanden die Forscher heraus, dass die Larven sich gezielt zum negativen Pol eines elektrischen Feldes hinbewegen.

Um zu verstehen, wie diese Sinneswahrnehmung funktioniert, schalteten die Experten gezielt einzelne Nervenzellen mithilfe der GAL4-Technik aus, einer Methode, mit der bestimmte Gene in Drosophila aktiviert oder deaktiviert werden können. Während elektrosensible Fähigkeiten bei anderen Tieren oft auf mechanisch empfindlichen Strukturen basieren, die Bewegungen durch statische Ladungen wahrnehmen - ähnlich wie sich Armhaare bei statischer Elektrizität aufstellen - reagierten die Nervenzellen der Drosophila-Larven direkt auf das elektrische Feld.


Eine Überraschung: Die entsprechenden Neuronen sind hauptsächlich für Geschmacks- und Geruchswahrnehmungen zuständig und zeigen auch Aktivität bei bitteren Substanzen, was Hinweise auf eine doppelte Funktion geben könnte.

Die Experimente erforderten über 15 Jahre präzise Planung, um externe Faktoren wie Temperaturunterschiede oder chemische Störungen auszuschließen. Mithilfe von computergestützten Simulationen konnte das elektrische Feld kontrolliert untersucht werden. "Uns war wichtig, das elektrische Feld als primären Faktor herauszufiltern", erklärte Studienleiter Matthieu Louis von der Universität von Kalifornien in Santa Barbara.

"Es ist ein interessantes Projekt, weil es mehr als 15 Jahre gedauert hat, ein wissenschaftlicher Marathon."

Evolutionäre Hypothesen und praktische Anwendungen

Warum diese Fähigkeit bei Fruchtfliegenlarven existiert, bleibt spekulativ. Wahrscheinlich nutzen Larven elektrische Unterschiede, um fermentierte Früchte gezielt nach zuckerreichen und weniger alkoholischen Bereichen zu erkunden. Laut Louis kann bei der Fermentation ein elektrischer Unterschied entstehen, den die Tiere zur Orientierung nutzen. Alternativ könnte es ein Schutzmechanismus gegen positiv geladene Wespen sein. "Beides könnte gleichzeitig zutreffen", so Louis.

Die Untersuchung der elektrosensorischen Wahrnehmung bei Drosophila-Larven könnte nicht nur unser Verständnis von Sinneswahrnehmungen erweitern, sondern auch praktische Auswirkungen haben. Da Drosophila ein etablierter Modellorganismus für genetische Studien ist, besteht die Hoffnung, die spezifischen Gene zu identifizieren, die diese Fähigkeit steuern. Dies könnte Erkenntnisse darüber liefern, wie Zellen auf elektrische Felder reagieren - ein Verhalten, das beispielsweise beim Prozess der Wundheilung eine zentrale Rolle spielt. Die Studie wurde in Current Biology veröffentlicht.


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