Der Gefleckte Kohltriebrüssler: Kleiner, kohlfressender Schädling

Rüsselkäfer gehören zu den artenreichsten Tiergruppen weltweit. Im Zeichen der Semesterfrage stellen WissenschafterInnen der Uni Wien "ihre" wichtigsten Forschungstiere vor. Biodiversitätsforscher Harald Letsch verrät, mit welcher Superkraft sich ein kleiner Nutzpflanzenschädling etablieren konnte.

Tier und Mensch im Kurzporträt

Name:
Harald Letsch (© Harald Letsch)
Art/Gattung: Homo sapiens
Ernährung: am liebsten asiatische Küche, Süßspeisen aller Länder sind auch sehr beliebt
Lebensraum: ganzjährig in Wien
Vorkommen: sporadisch, aber besonders im Hochsommer und im tiefen Winter auch im Rheinland anzutreffen


Name: Gefleckter Kohltriebrüssler (© Aleksandrs Balodis)
Art/Gattung: Ceutorhynchus pallidactylus (Ceutorhynchinae, Curculionidae, Coleoptera)
Ernährung: verschiedene Arten der Kohlgewächse
Lebensraum: Felder, Wiesen und Waldränder
Vorkommen: Nord- und Mitteleuropa

Der Gefleckte Kohltriebrüssler und ich – so haben wir uns kennengelernt

Mit der Evolution und Phylogenie von Insekten beschäftige ich mich schon seit meinem Studium. Besonders interessiert mich dabei der Einfluss von Umweltfaktoren auf die Artenvielfalt von Rüsselkäfern, die ja eine der artenreichsten Tiergruppen überhaupt darstellen. Dieser Artenreichtum wird häufig als Folge einer engen Tier-Wirtspflanzen-Bindung erklärt. Der Gefleckte Kohltriebrüssler und seine Verwandten aus der Gattung Ceutorhynchus sind durch ihre Anpassung an die – für viele Insekten giftigen – Kreuzblütlergewächse in meinen Augen ein ideales Modell, um den evolutiven Erfolg der Rüsselkäfer besser verstehen zu lernen.

Ist der Gefleckte Kohltriebrüssler gefährdet?

Im Gegenteil! Er ist sogar ein Schädling an vielen Kulturpflanzen aus der Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae). Dazu gehören zum Beispiel die Kulturformen des Gemüsekohls (Brassica oleracea) wie Raps, Kohl und Senf, aber auch die Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana), die ein wichtiger Modellorganismus in der Pflanzenforschung ist.


Die Larven des gefleckten Kohltriebrüsslers leben in den Stängeln von Kreuzblütlern. (© Danny Keßler)

Auswirkungen des Klimawandels auf den Gefleckten Kohltriebrüssler

Als Nutzpflanzenschädling steht der Gefleckte Kohltriebrüssler auch im Fokus der Agrarwirtschaft und des Pflanzenschutzes. Mögliche Auswirkungen des erwarteten Klimawandels auf ihn wurden bereits untersucht. Studien zeigten, dass der erwartete Temperaturanstieg in den nächsten Jahrzehnten einen früheren und längeren Einflug der Käfer aus ihren Winterquartieren in die landwirtschaftlichen Nutzflächen, z.B. Rapsfelder, zur Folge haben könnte.

Die Superkraft des Gefleckten Kohltriebrüsslers

Wie alle seine Verwandten aus der Gattung Ceutorhynchus besitzt der Gefleckte Kohltriebrüssler eine echte Superkraft: Im Gegensatz zu fast allen anderen Insekten ist er nämlich in der Lage, an Kreuzblütlergewächsen zu fressen, obwohl diese Pflanzen ein hochwirksames chemisches Abwehrsystem zur Verteidigung gegen Fraßfeinde besitzen: Bei Verletzung werden eingelagerte Senfölglucoside enzymatisch zu reaktiven Senfölen abgebaut, die giftig für pflanzenfressende Insekten sind. Im Laufe der Evolution haben sich einige Insekten an diese sogenannte Senfölbombe angepasst und können beispielsweise verhindern, dass Senfölglykoside in giftige Abbauprodukte umgewandelt werden.

Jedes Semester stellt die Universität Wien eine Frage zu einem Thema, das die Gesellschaft aktuell bewegt. Die Semesterfrage im Wintersemester 2019/20 lautet: Wie schützen wir die Artenvielfalt? Zur Semesterfrage

Mein aktuelles Forschungsprojekt einfach erklärt 

Pflanzenfressende Insekten bilden rund ein Viertel der mehrzelligen Arten auf der Erde, doch bis heute ist unklar, wie diese enorme Artenvielfalt entstanden ist. In meinem Projekt will ich herausfinden, wie der Gefleckte Kohltriebrüssler als Vertreter der Gattung Ceutorhynchus die sogenannte Senfölbombe entschärft, um unbeschadet an seinen Wirtspflanzen fressen zu können. Darüber hinaus interessiert mich, welchen Einfluss die Nutzung dieser neuen Ressource auf die Evolution der Gattung Ceutorhynchus gehabt hat, d.h. ob und wie das Überwinden dieser phytochemischen Barriere zu möglichen Radiationsschüben beigetragen hat. 

Im FWF-Projekt "Klima, Wirtspflanzennutzung und Evolution der Rüsselkäfer", das im März 2019 bewilligt wurde und bis 2024 läuft, untersucht Biodiversitätsforscher Harald Letsch den Einfluss von Klima, Wirtspflanzennutzung und Anpassungen an chemische Abwehrstoffe auf die Entwicklung einer Unterfamilie der Rüsselkäfer. Das Projekt wird in Kooperation mit Franziska Beran vom Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie (MPI-CE) in Jena, Deutschland) durchgeführt.