Gutes Gedächtnis Schmetterlinge erinnern sich an Leben als Raupe

Sie sind Meister der Verwandlung: Bevor Schmetterlinge durch die Lüfte flattern, durchlaufen sie mehrere Raupenstadien. Forscher haben nun herausgefunden, dass die Insekten sich an ihr früheres Kriechleben erinnern können.


Die Metamorphose ist ein kleines Wunder: Aus der Raupe wird eine Puppe, und aus dieser wiederum entsteht der Schmetterling. Auch wenn sich der Körper der Insekten enorm wandelt, so geht eines nicht verloren: die Erinnerung an die Zeit als Raupe. Dies haben Douglas Blackiston und seine Kolleginnen von der Georgetown University in Washington festgestellt, als sie Tabakschwärmer (Manduca sexta) untersuchten. Der Sachverhalt war lange Zeit unklar, da während der Veränderung von der Larve zum ausgewachsenen Schmetterling der gesamte Körper geradezu in Einzelteile zerlegt und neu zusammengesetzt wird.

Tabakschwärmer: Vergisst nicht, was er im letzten Puppenstadium gelernt hat
University of Washington

Tabakschwärmer: Vergisst nicht, was er im letzten Puppenstadium gelernt hat

Tabakschwärmer durchlaufen fünf Raupenstadien, bis sie sich zum Schmetterling entwickeln. Für das Experiment wurden Raupen in den letzten drei Stadien einem Geruchstraining unterzogen: Die Forscher setzten sie in einen Apparat und boten zwei Ausgänge an, wobei der eine mit reiner Luft gefüllt, der andere dagegen stark mit Ethylacetat, einem nach Klebstoff riechenden Lösungsmittel, gesättigt war.

Da Tabakschwärmer keine natürliche Aversion gegen den Geruch haben, legten die Forscher an den zweiten Weg zusätzlich Strom an, um den Tieren bei Betreten der Röhre einen leichten Stromschlag zu versetzen. Bei weiteren Versuchen mieden die Raupen den Ethylacetatgeruch, wenn sie mit ihm konfrontiert waren, berichten die Forscher im Fachblatt "PLoS ONE" (Bd. 3, e1736).

Nach der Verpuppung zum Schmetterling unterzogen die Wissenschaftler die Tiere dem gleichen Test und entdeckten, dass diese den Geruch des Lösungsmittels auch jetzt noch mieden, allerdings nur dann, wenn sie im fünften Larvenstadium trainiert worden waren. Die jüngeren Larven hatten die Konditionierung offenbar vergessen. Dies könne bedeuten, dass die Erinnerungen im sogenannten Pilzkörper gespeichert werden, argumentieren die Forscher. Das ist eine Struktur im Gehirn von Insekten, die für Gedächtnis und Lernen verantwortlich ist und aus mehreren Lappen besteht.

Der sogenannte Gamma-Lobus entwickelt sich schon im Embryonalstadium, verkümmert aber während der Verpuppung. Alpha- und Beta-Lobus hingegen entstehen erst im fünften Raupenstadium und bleiben auch nach der Metamorphose intakt. Die Forscher vermuten, dass die jungen Larven ihr Training deshalb mit Verlust des Gamma-Lobus vergaßen, wohingegen ältere das Wissen mit Hilfe der anderen zwei Loben behielten.

hda/ddp



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