Chemische Ökologie

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Die chemische Ökologie erforscht die Rolle chemischer Signale in den Wechselbeziehungen von Organismen. Hieraus ergeben sich Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Methoden der biologischen Schädlingsbekämpfung.

[Bearbeiten] Erläuterungen

Chemische Wechselbeziehungen sind eine Grundlage der Biokommunikation zwischen Zellen innerhalb eines Organismus. Ebenso spielt chemische Kommunikation eine große Rolle bei der Informationsweitergabe zwischen verschiedenen Organismen einer Art und auch zwischen verschiedenen Arten innerhalb einer Biozönose. Die chemische Ökologie untersucht Funktion und Wirkung solcher Signale u. a. bei der Gestaltung artspezifischer Geschlechterbeziehungen, bei interspezifischen Wechselbeziehungen verschiedener Arten sowie im Räuber-Beute-Verhältnis. Ziel ist die Erkenntnissgewinnung über Vorkommen und Funktion von chemischen Signalen sowie ihrer Bedeutung innerhalb eines Ökosystems.

Viele Organismen, insbesondere Insekten, aber auch Pflanzen kommunizieren mit chemischen Substanzen. Aufbauend auf Erkenntnissen der Biokommunikation der infrage kommenden Arten werden technische Verfahren zur Schädlingsbekämpfung entwickelt. Eine Forschungseinrichtung mit diesem Forschungsschwerpunkt ist das Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena.

Beispiel: Wird eine Pflanze durch einen Fressschädling angegriffen, gibt die Pflanze Duftstoffe ab, die natürliche Feinde des Schädlings anlocken. Die Feinde vernichten die Schädlinge, andererseits sondern viele Pflanzen Gifte ab, die von den Schädlingen nicht vertragen werden. Über die gleichen Duftstoffe werden benachbarte Pflanzenranken oder Pflanzen vor den Schädlingen gewarnt. Diese aktivieren ihrerseits ihre Abwehrstoffe. Die Kommunikationsstrukturen sind außerordentlich komplex und die Forschung ist erst am Beginn des Verständnisses.

Kulturpflanzen haben diese Fähigkeiten weitgehend verloren, da sie nicht auf diese Merkmale hin gezüchtet wurden. Durch Gentechnik plant man sich die Erkenntnisse zu nutze zu machen und gezielt Duftstoffstrategien für die Schädlingsbekämpfung zu entwickeln.

[Bearbeiten] Begriffe

Ektohormone ("Semiochemicals") nennt man allgemein die beim Signalaustausch zwischen Organismen benutzten Substanzen.
Pheromone dienen der Kommunikation innerhalb einer Art. Sie können anziehend oder abstoßend wirken.
Allomone (gr. állos = fremd) bringen in der zwischen-artlichen Kommunikation dem Sender Vorteile.
Kairomone (gr. kairós = nützlich) bieten hingegen dem Empfänger Vorteile.