Rebekka Janke

 

Forschungsinteressen

In der Familie der Lagriinae Käfer hat sich eine Verteidigungssymbiose mit mehreren eng verwandten Bakterienstämmen der Spezies Burkholderia gladioli entwickelt, welche in der Lage sind, unterschiedlichste antimikrobielle Substanzen zum Schutz ihres Wirts zu produzieren. Die Symbionten werden vertikal von der Mutter über die Nachkommen übertragen und müssen der Herausforderung standhalten während ihrer Entwicklung unterschiedlicher Umgebungen und verschiedensten äußeren Einflüssen ausgesetzt zu werden. Die Lokalisation der Symbionten in drei dorsalen Organen in der Larve stellt im Insektenreich eine morphologische Besonderheit dar, welche im Einzelnen für die europäische Art Lagria hirta (Linnaeus, 1758) und die afrikanische und südamerikanische Art Lagria villosa Fabricius, 1781 beschrieben ist. Während ihrer Larval- und Pupalentwicklung häuten sich die Tiere und verlieren ihre stabile und schützende Haut. In diesen Zeitpunkten sind sie nur von einem Sekretionsfilm und einer dünnen noch nicht melanisierten Cuticula ummantelt, weswegen die Tiere direkt nach der Häutung sehr verwundbar sind. Vor allem die unbeweglichen Puppen sind in dieser Zeit besonders angreifbar, da die Melanisierung hier nur sehr langsam voranschreitet. Wir vermuten, dass die Bakteriensymbionten ihren Wirt auch während diesen gefährdeten Phasen mit antimikrobiellen Substanzen gegen natürliche Antagonisten unterstützen. Von den unterschiedlichen Bakterienstämmen und deren produzierten chemischen Stoffen wird vermutet, dass das bislang unbeschriebene antimykotische Molekül Lagriamide eine besondere Rolle bei dieser Verteidigung einnimmt. Seine Gegenwart konnte bisher bei adulten Tieren und auf deren Eiern bestätigt werden. Jedoch ist bislang noch unklar, welche Bedeutung die Symbionten und deren produzierte Substanzen in der weiteren Entwicklung des Käfers haben. Die Bewahrung und Aufrechterhaltung der Symbionten in der Larve, deren Weitergabe in der Puppe, sowie deren potentielle Funktion als Verteidigungsmechanismus ist noch unbeschrieben.

Ich beschäftige mich mit den Fragen, ob symbiotische B. gladioli Bakterien ihren Wirt in der verwundbaren Phase der Häutung gegen Pathogene schützen können und ob der spezifische Stoff Lagriamide eine schützende Funktion während der Häutung hat. Des Weiteren untersuche ich, in wie weit ein Schutz durch die Symbionten signifikante Auswirkungen auf die Fitness des Wirts unter natürlichen Bedingungen haben kann.

Abbildung: Lagria hirta Weibchen (links) und die mit Bakterien gefüllten dorsalen Organe einer Larve (rechts, FISH: Laura Flórez).