Physiologie und Evolution eines Organs zur Kultivierung symbiotischer Bakterien: Die Antennendrüsen in der Unterfamilie Philanthinae (Hymenoptera: Crabronidae)

• Applicant: Professor Dr. Erhard Strohm
• Subject Area: Animal Physiology and Biochemistry
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 35799069

Weibliche Grabwespen der Gattung Philanthus (Bienenwölfe) besitzen spezialisierte Antennendrüsen, in denen sie symbiotische Bakterien der Gattung Streptomyces kultivieren. Die Bakterien werden von den Grabwespen vor der Eiablage als deutlich sichtbares weißes Sekret in die unterirdische Brutzelle abgegeben. Das weiße Sekret dient der Larve als Richtungsinformation beim Spinnen des Kokons und die im Sekret enthaltenen Bakterien schützen den Kokon vor Pilzbefall. Während bereits bei 27 Philanthus-Arten eine monophyletische Gruppe von symbiotischen Bakterien nachgewiesen werden konnten, wurden die Antennendrüsen selbst bisher nur beim Europäischen Bienenwolf, P. triangulum, genauer untersucht. Drüsenmorphologie, Inhalt und Funktion sind einzigartig unter Insekten. In dem vorgeschlagenen Projekt soll durch vergleichende morphologische, histologische und ultrastrukturelle Unter-suchungen sowie Verhaltensbiotests der evolutive Ursprung der ungewöhnlichen Antennendrüsen und der Symbiose zwischen den Grabwespen der Unterfamilie der Philanthinae und den Bakterien der Gattung Streptomyces untersucht werden. Mit diesem vergleichenden Ansatz wollen wir die Hypothese testen, dass primär nur kleine Drüsen vorhanden waren, welche der Orientierungsfunktion dienten und dass die Bakterien erst sekundär einwanderten und zunächst Kommensalen oder sogar Parasiten waren. Außerdem soll funktionsmorphologisch und chemisch analysiert werden, wie die Bakterien in den Drüsen kultiviert werden, also welches Substrat den Bakterien wie zur Verfügung gestellt wird und ob die Bakterien, wie bei anderen Symbiosen zwischen Insekten und Mikroorganismen, ihrem Wirt essentielle Substanzen liefern.

• DFG Programme: Research Grants