Kampf dem Borkenkäfer – nur wie?

Nicht nur der Thüringer Wald wird auch in diesem Jahr wieder von einer großen Borkenkäferplage heimgesucht, was viele Fichten absterben lässt und letztendlich wohl das gesamte Ökosystem Wald in der Zukunft verändern wird. Dies ist primär vor allem in der Trockenheit, als eine Folge der Klimaerwärmung, und der zu geringen Diversität der meisten unserer heimischen Wälder begründet. Allerdings stellen wir auch immer wieder fest, dass es zu den Grundlagen bzw. Grundfragen des eigentlichen Borkenkäferbefalls, wie genau welche Bäume warum befallen werden, immer noch ziemlich viele offene wissenschaftliche Fragen gibt.

In unserer Abteilung versuchen wir genau darauf die Antworten zu finden. So erforschen wir einmal die genauen Zusammenhänge aus der Sicht des Baumes. Dabei interessiert uns, warum trotz Massenvermehrung des Borkenkäfers (Buchdrucker, Ips typographus) manche Fichten (Picea abies) des Waldes bevorzugt befallen werden und manche wiederum überhaupt nicht. Dazu stellen wir genetisch veränderte Bäume her und verändern die Zusammensetzung des Baumharzes, was den hauptsächlichen Abwehrmechanismus der Fichten darstellt, als auch das Bouquet, das beim Finden der attraktiven Bäume für den Borkenkäfer eine entscheidende Funktion spielt. Anschließend testen wir im Labor, wie Käfer auf diese Änderungen reagieren.

Parallel dazu versuchen wir aber auch neue Erkenntnisse zum Borkenkäfer zu erlangen. Dieser lebt nämlich nicht allein, sondern in Symbiose mit einer Vielzahl von Mikroorganismen. So beherbergt er auf seiner Körperoberfläche eine Vielzahl von Pilzen, die wahrscheinlich beim Aufschluss der Nahrung eine wichtige Rolle spielen. Zusätzlich dazu beinhaltet der Käferdarm einen komplexen Mix an speziellen Bakterien, die vor allem die giftigen Abwehrstoffe des Baumes abbauen und so das Gefressene für den Käfer bekömmlicher machen. Um diese Vermutungen zu bestätigen und letztendlich dieses komplexe System besser zu verstehen, versuchen wir, die eine Rolle spielenden chemischen Substanzen zu identifizieren, und führen außerdem Tests zum Verhalten der Buchdrucker sowohl mit Pilzen als auch Bakterien in unseren Laboren durch. Um zusätzlich weitere Erkenntnisse zu diesem symbiotischen System Käfer-Pilze-Bakterien zu erhalten, nehmen wir uns auch den etwas größeren und einfacher zu haltenden Fichtenrüsselkäfer (Hylobius abietis) zu Hilfe. Dieser frisst zwar nur an der Rinde von jungen Bäumen, ist aber, da er mit den gleichen Inhalts- und Abwehrstoffen des Baumes wie der Buchdrucker konfrontiert ist, wahrscheinlich mit einer vergleichbaren Gemeinschaft an Pilzen und Bakterien ausgestattet.

An unserem Stand werden neben den neuesten Forschungsergebnissen, die zu untersuchenden Organismen wie transgene Fichten, Buchdrucker, Fichtenrüsselkäfer sowie deren Pilze und Bakterien als auch einige zur Anwendung kommenden Versuchsanordnungen für die Tests im Labor vorgestellt.