Neuro-Botenstoff

Serotonin lässt Heuschrecken zur Plage werden

Gefährliche Verwandlung: Ein Botenstoff macht aus harmlosen, einzeln lebenden Wüstenheuschrecken gesellige Tiere. Britische Forscher haben herausgefunden, dass Serotonin für die riesigen Schwärme verantwortlich ist, in denen die Insekten ganze Landstriche verwüsten.

Wenn sich der Himmel verdunkelt und das Sirren von Millionen kleiner Tiere die Luft erfüllt, dann beginnt die Zeit des Leidens: Unermüdlich voranschreitende Heuschrecken machen unerbittlich allem den Garaus, was Grün ist. Immer wieder suchen Wanderheuschrecken-Schwärme Nordafrika, die Arabische Halbinsel und Vorderasien heim. Insgesamt ist ein Fünftel der Landmasse der Erde mehr oder weniger stark betroffen. Die Schwärme lösen Verwüstungen und Hungersnöte aus, weil sie pro Tag so viel an pflanzlichem Material vertilgen können, wie sie selbst wiegen.

Nun ist es Forschern gelungen zu verstehen, was die Tiere zu dem für Menschen fatalen Zusammenschluss motiviert. Denn eigentlich sind Wüstenheuschrecken ungesellig. Sie leben an einem festen Ort und meiden ihre Artgenossen. Wird aber die Nahrung knapp, so ändert sich das Verhalten der Insekten, sie schließen sich zu riesigen Schwärmen zusammen. Auch das Aussehen ändert sich innerhalb weniger Stunden.

Ein britisches Forscherteam um Stephen Rogers und Michael Anstey berichtet nun im Fachjournal "Science", Auslöser der Veränderungen seien Reize, die von Artgenossen ausgehen. Bei seltenen Begegnungen reagieren die Heuschrecken noch aggressiv, aber häufiger Kontakt wandelt sie zu Schwarmwesen. Entscheidend dafür ist die Menge der Artgenossen, die die Tiere sehen und riechen. Eine große Rolle spielen auch taktile Reize: Häufige Berührungen der Hinterbeine, wenn die dicht gedrängten Tiere übereinander kriechen.

Der Schlüssel zum Wandel der Heuschrecke vom Einzelgänger zum Schwarmwesen ist der Nervenbotenstoff Serotonin. Als die Forscher die Hinterbeine der Tiere künstlich reizten und die Heuschrecken zu Wanderheuschrecken wandelten, stellten sie fest, dass die Serotonin-Konzentration in Teilen des Nervensystems um den Faktor drei anstieg. Gaben sie den Tieren vorher ein Medikament, das die Produktion oder die Wirkung des Serotonins blockierte, blieben die Tiere Einzelgänger.

Injizierten die Forscher Heuschrecken dagegen Serotonin oder chemisch verwandte Stoffe direkt, wandelten sie sich in kurzer Zeit in typische Wanderheuschrecken um und zeigten Schwarmverhalten. Und das auch, wenn die Tiere keine der üblichen Reize von anderen Heuschrecken erhielten. "Niemand hatte bisher die Vorgänge im Gehirn verstanden, die bei den Heuschrecken bei dieser Verwandlung, von Dr. Jekyll zu Mr. Hyde, vom harmlosen, antisozialen Einzelgänger zum monströsen Schwarm vorgehen", sagt Michael Anstey. "Darüber hatten Forscher 90 Jahre lang gerätselt."

Auch die Rückverwandlung zum harmlosen Einzelgänger ist möglich, dauert jedoch länger. Die Forscher vermuten, dass das Serotonin Gene aktiviert, die den Schwarmtier-Zustand festigen. Auf Basis ihrer Erkenntnisse könnten einmal chemische Mittel entwickelt werden, die verhindern, dass die Heuschrecken Schwärme bilden und zur verheerenden Plage werden. Serotonin ist auch beim Menschen ein wichtiger Botenstoff, der beispielsweise an der Regelung des Schlaf-Wach-Rhythmus beteiligt ist.

chs/ddp/dpa

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