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Bekämpfung des Eschenprachtkäfers Sex-Falle für Schädlinge

In seinem metallicgrünen Panzer mit den bläulichen und goldenen Sprenkeln sieht der Asiatische Eschenprachtkäfer Agrilus planipennis richtig schön aus. Doch der farbenfrohe Käfer ist auch sehr gefräßig und eine ernste Bedrohung für bestimmte Baumarten wie z.B. die Esche. US-amerikanische Forscher haben jetzt eine originelle Falle entwickelt, mit der das paarungswillige Insekt ohne Chemie bekämpft werden kann.

Eschenprachtkäfer

Eschenprachtkäfer, schön aber gefräßig.

Ein Käfer hat’s schwer. Da krabbelt man als grünes Insekt durchs Blätterdach, gut getarnt, um seinen Feinden nicht aufzufallen, und hat dann das Problem, dass die Geschlechtspartner ebenfalls Schwierigkeiten haben, einen zu finden. Offenbar haben manche Käfer optische Signale auf ihrer Oberfläche entwickelt, die ihnen helfen, Artgenossen auf sich aufmerksam zu machen.

Dass die us-amerikanischen Behörden dem Eschenprachkäfer mit Fallen zu Leibe rücken, hat seinen Grund in dessen Lebensweise, sagt Dr. Michael Domingue von der Pennsylvania State University: "Es ist wichtig, die Insekten zu fangen, denn sie sind echte Schädlinge. Die Behörden möchten wissen, wo er vorkommt und wie er sich ausbreitet."

Prächtige Schädlinge

Eschensterben durch den Eschenprachtkäfer

Eschensterben durch den Eschenprachtkäfer

Der Eschenprachtkäfer stammt aus Ostasien, im Jahr 2002 ist er erstmals im Nordosten der Vereinigten Staaten aufgetaucht. Der etwa einen Zentimeter große Käfer legt seine Eier in die Ritzen der Rinde von Eschen. Zwei Wochen später schlüpfen die Larven. Wie zu groß geratene Borkenkäfer fressen sie sich in langgezogenen Serpentinen unter der Rinde durch das Phloem und das Kambium. Diese Schichten transportieren Nährstoffe und Wasser. Sind sie auf einer größeren Fläche unterbrochen, stirbt der Baum.

Käfer aus dem 3D-Drucker

Für das Monitoring entwickelten die Forscher drei verschiedene Attrappen von Käferweibchen: Die einfachste war ein grüner Plastikkäfer aus dem 3D-Drucker.
"Für die anderen beiden Attrappen haben wir äußerst detailgetreue Abgüsse hergestellt. Dazu haben wir ein totes Käferweibchen in eine Wolke aus gasförmigem Nickel gelegt. Der Nickel hat sich auf dem Panzer des Tieres abgesetzt und eine Gussform gebildet. So konnten wir Plastikkäfer herstellen mit den gleichen winzigen Strukturen auf der Oberfläche wie die echten Käfer."

Käfer-Atrappen im Wettstreit

Wodurch werden die Käfer am besten angelockt?

Versuch: Wodurch werden die Käfer am besten angelockt?

Diese beiden Attrappen färbten die Wissenschaftler auf zwei unterschiedliche Arten ein. Die eine Attrappe spritzten sie mit normaler grüner Metallicfarbe. Die andere erhielt ihre Farbe durch mehrere Lagen eines bestimmten Polymers. "Nach diesem Prinzip kommt auch die Färbung des echten Käfers zustande. Sie beruht nicht auf einem Farbpigment wie im Lack, sondern die obersten Schichten des Käferpanzers reflektieren grünes Licht stärker als andere Wellenlängen."

Im Gegensatz zu den Pigmenten in grüner Farbe aber werfen die Polymer-Schichten grünes Licht in einem sehr schmalen Band des Lichtspektrums zurück – lediglich ein ganz spezielles Grün, also. Als Michael Domingue und seine Kollegen testeten, wie gut die drei verschiedenen Attrappen-Modelle Käfer-Männchen anziehen, stellten sie fest, dass nur eine es mit der Attraktivität eines echten, wenngleich toten Käferweibchen aufnehmen konnte.

"Wir hätten nicht erwartet, dass die Prachtkäfermännchen zwar erst einmal an jedes unserer vier Käferweibchen gleichermaßen bis auf etwa ein, zwei Meter heranflogen. Sie landeten jedoch nur auf der Attrappe mit den Nanostrukturen, die wir mit den Polymeren grün gefärbt hatten – und auf dem toten echten Käferweibchen."

Lichtstreuung macht den Unterschied

Mustern der Nadeln und Dornen auf der Oberfläche des Eschenprachtkäfers

Oberfläche des Eschenprachtkäfers

Offenbar spielt auch die unebene Oberfläche des Käferpanzers eine Rolle. Unter dem Mikroskop sieht man, dass sie mit winzigen Nadeln und Graten versehen ist. Was diese Nanostrukturen bewirken, zeigte sich, als die Wissenschaftler die Käfer mit einem weißen Laser beschienen, sagt Michael Domingue.

"Diese Nanostrukturen streuen das Licht auf eine besondere Weise. Die echten Käfer und die Attrappen mit den Nanostrukturen erzeugten Muster, sie streuten das Licht in helle und dunkle Bänder. Sie sind die Schlüsselfaktoren."

Die Forscher vermuten, dass die Käfer diese Muster im Flug erkennen können.

"Wenn diese grünen Käfer auf grünen Blättern sitzen, ist es für das menschliche Auge, aber auch für Fressfeinde wir Vögel, extrem schwierig, sie zu entdecken. Wir glauben, die Käfer können sich trotz dieser Bedrohung untereinander signalisieren, wo sie sind, weil sie mit ihrer Panzeroberfläche diese Lichtmuster erzeugen."

Elektrisierende Sex-Falle

Käfer-Attrappe

Attrappe eines Eschenprachtkäfers

Um aus dieser Attrappe eine Falle zu machen, erweiterten die Forscher das künstliche Käferweibchen um eine Kleinigkeit. "Wir entwickelten eine elektrische Falle, indem wir die Attrappen mit Metallpins versahen, an denen eine Spannung von 4 000 Volt anlag. Wenn sich die Männchen auf der Attrappe niederließen, um sich mit dem vermeintlichen Weibchen zu paaren, betäubte sie der Strom, und sie fielen in einen Sammelbehälter."

Vielleicht helfen die künstlichen Käfer mit ihrem tödlichen Glanz beim Kampf gegen den Eschenschädling.

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