Naschhafte Wespen profitieren von Fettsäuresynthese

Regensburger Forschende zeigen, dass der Umbau von Zucker in Fett auch parasitischen Wespen nützt.

Fettsäuren und daraus hergestellte Fette spielen als Energielieferanten in Notzeiten eine wichtige Rolle für praktisch jedes Lebewesen. Daher können die meisten Organismen Zucker in Fettsäuren und Fette umwandeln, um darauf bei Bedarf zurückgreifen zu können. Dass dies auch für parasitische Wespen gilt, wurde lange in Frage gestellt. Nachdem Forschende der Universität Regensburg kürzlich gezeigt haben, dass parasitische Wespen nicht generell auf einen derart zentralen Stoffwechselweg verzichten, stellte sich die Frage, ob die hergestellten Mengen an Fettsäuren für die Biologie parasitischer Wespen relevant sind.

In einer gerade erschienenen Studie fanden die Regensburger Forschenden nun heraus, dass Weibchen der parasitischen Wespe Nasonia vitripennis viel höhere Mengen an Zucker in Fettsäuren umwandeln können als bisher angenommen und diese zum Teil auch in ihre Eier einlagern. Dadurch erhöht sich der Fortpflanzungserfolg der winzigen Insekten.

Parasitische Wespen sind vermutlich die artenreichste Tiergruppe auf der Welt. Sie pflanzen sich fort, indem die Weibchen ihre Eier in verschiedenen Stadien anderer Insekten ablegen. Die schlüpfenden Wespenlarven verspeisen dann ihren Wirtsorganismus, bis dieser stirbt. Somit sind parasitische Wespen als natürliche Gegenspieler anderer Insekten äußerst wichtig für die Aufrechterhaltung ökologischer Gleichgewichte. Lange nahm man an, dass parasitische Wespen als Larven von ihren Wirten mit so vielen Fetten versorgt werden, dass auch die erwachsenen Tiere damit auskommen und im Laufe der Evolution die Fähigkeit verloren haben, Zucker in Fettsäuren umzuwandeln. Diese Schlussfolgerung basierte jedoch weitestgehend darauf, dass frisch geschlüpfte Wespen, denen Zuckerlösung zum Fraß angeboten wurde, oftmals keinen Zuwachs an Körperfett zeigten. „Wenn Wespen mit gut gefüllten Fettdepots keine weiteren Fettsäuren produzieren, heißt das jedoch nicht automatisch, dass sie das nicht irgendwann in ihren Leben doch tun,“ sagt der Leiter der Regensburger Studien, Prof. Dr. Joachim Ruther, „zum Beispiel, wenn die ursprünglichen Reserven zur Neige gehen“.

Das Regensburger Forschungsteam konnte kürzlich für 17 Arten parasitischer Wespen zeigen, dass die Umwandlung von Zucker in Fett bei parasitischen Wespen sehr wohl stattfindet, selbst wenn dies nicht mit einer Zunahme des Körperfetts einhergeht. Sie fütterten die Tiere mit ¹³C-markierter Glucose und wiesen den ¹³C-Kohlenstoff dann in den Fettsäuren der gefütterten Tiere nach. „Da die gefundenen ¹³C-Einbauraten jedoch relativ gering waren, stellte sich uns die Frage, ob die neu synthetisierten Fettsäuremengen überhaupt biologisch relevant sind“, sagt Joachim Ruther. Um diese Frage zu klären, untersuchte das Regensburger Team in einer weiteren Studie die nur 2 bis 3 mm große Art Nasonia vitripennis. Für ihre Untersuchungen verwendeten sie ältere Weibchen, die bereits einen Teil ihrer Fettreserven durch Eierlegen verbraucht hatten. Zudem verwendeten sie eine höherkonzentrierte Glucoselösung, die an natürliche, von parasitischen Wespen genutzte Zuckerquellen wie Nektar oder Honigtau angepasst war. Bei ihren Versuchen konnten die Forschenden zeigen, dass Weibchen mit teilweise verbrauchten Fettreserven viel mehr Fettsäuren aus dem ¹³C-markierten Zucker herstellten als in ihren vorherigen Versuchen. Diese Mengen würden ausreichen, um viele zusätzliche Eier mit Fettsäuren zu versorgen, und tatsächlich gelang dem Forschungsteam der Nachweis, dass die Weibchen neu synthetisierte Fettsäuren auch in ihren Eiern einlagern. Somit zeigen die Ergebnisse der aktuellen Studie, dass die Umwandlung von Zucker in Fett den Fortpflanzungserfolg parasitischer Wespen erhöhen kann, selbst wenn sie niemals mehr den Körperfettanteil erreichen, den sie beim Schlupf einmal aufwiesen.

Die Ergebnisse der beiden Studien wurden in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Sciety B – Biological Sciences veröffentlicht.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Joachim Ruther
Institut für Zoologie
Universität Regensburg
Tel.: 0941 943-2151
E-Mail: Joachim.Ruther@ur.de

Originalpublikation:

Ruther, J., Prager, L., & Pokorny, T. (2021) Parasitic wasps do not lack lipogenesis. Proceedings of the Royal Society B (doi: 10.1098/rspb.2021.0548)
https://doi.org/10.1098/rspb.2021.0548

Multerer, M.T., Wendler, M., Ruther, J., (2022) The biological significance of lipogenesis in Nasonia vitripennis. Proceedings of the Royal Society B (doi: 10.1098/rspb.2022.0208).
https://doi.org/10.1098/rspb.2022.0208

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