Käfer sind wahrscheinlich Ausbreitungsvektoren für „Turm bauende“ Fadenwürmer

Wissenschaftler:innen entdecken Transportmechanismus durch Käfer für neu identifizierte Nematodenart

Auf den Punkt gebracht:

• Ein neuer Fadenwurm: Die ersten in freier Wildbahn beobachteten „Wurmtürme“ sind von einer bisher unbeschriebene Art namens C. apta.
• Möglicher Turm-Vektor: C. apta wurde in großer Zahl auf zwei in Europa invasiven Käfern gefunden, was auf einen wahrscheinlichen Turm-Vektor hindeutet.
• Globale Ausbreitung: C. apta könnte gemeinsam mit seinen Käferwirten nach Europa eingedrungen sein und sich dort etabliert haben, was Auswirkungen auf einheimische Nematodenarten haben könnte.

Als Konstanzer Wissenschaftler:innen 2025 verrottendes Obst in lokalen Obstgärten genau untersuchten, beobachteten sie etwas, was zuvor noch niemand gesehen hatte – Würmer, Hunderte von ihnen, die sich himmelwärts zu selbstorganisierten lebenden Strukturen windeten, die als „Türme“ bekannt sind. Es war das erste Mal, dass jemand dieses mysteriöse Verhalten außerhalb des Labors beobachtete. Zurück im Labor an der Universität Konstanz zeigte das Team, wie sich diese Türme an Fruchtfliegen anheften konnten, was eine seit langem bestehende Vermutung stützte: Die Turm bauenden Würmer versuchen möglicherweise, auf Tieren mitzufahren, um neue Lebensräume zu erreichen. Obwohl die Laborexperimente bestätigten, dass sich die Türme an potenziellen Trägern festsetzen können, blieb unklar, welche Tiere diese Wurmblinder tatsächlich in freier Wildbahn transportierten.

Nun glaubt das Team, die Träger der ursprünglichen Wurmtürme identifiziert zu haben: zwei säftesaugende oder Pflanzensaft saugende Käfer, beides invasive Pflanzenschädlinge in Europa. Zwar beobachteten die Forscher:innen nicht direkt, wie sich Wurmtürme an den Käfern festsetzten, doch untersuchten sie mehrere hundert wirbellose Tiere auf Streuobstwiesen und fanden dichte Ansammlungen der Würmer ausschließlich auf diesen Käfern. Genetische Analysen ergaben, dass die Würmer, die die Türme bilden, zu einer bisher unbeschriebenen Art gehören, die die Forscher:innen Caenorhabditis apta tauften.

„Es ist faszinierend, dass C. apta es vorzieht, sich gerade an diesen beiden Käfern zu heften, von den Dutzenden wirbellosen Arten, die wir untersucht haben“, sagt Erstautor Dr. Ryan Greenway, Forschungskoordinator am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie. „Jetzt untersuchen wir, ob diese Wurmansammlungen auf den Käfern durch den Bau von Türmen entstehen oder ob sie sich bilden können, nachdem sich einzelne Würmer an den Käfern festgesetzt haben.“

Verborgene Partnerschaften

Fadenwürmer sind die am häufigsten vorkommenden Tiere auf der Erde, doch wie sie sich weltweit ausbreiten, ist weitgehend unbekannt. Aufgrund ihrer winzigen Größe sind viele Arten aufs Trampen angewiesen – sie heften sich an größere Tiere, sogenannte Vektoren, um neue Lebensräume zu erreichen.

Diese versteckten Partnerschaften können erhebliche Folgen haben. In der Landwirtschaft beispielsweise sind einige durch Insekten übertragene Nematoden für die Ausbreitung von Pflanzenkrankheiten verantwortlich: Der Kiefernholznematode, der von Bockkäfern übertragen wird, hat Wälder auf mehreren Kontinenten zerstört.

Doch abgesehen von einer Handvoll wirtschaftlich bedeutender Fälle wissen wir fast nichts darüber, welche Tiere in der freien Natur die meisten Nematoden transportieren. Diese Wissenslücke schränkt unser Verständnis dafür ein, wie sich diese weit verbreiteten Organismen fortbewegen, neue Regionen besiedeln und Ökosysteme beeinflussen.

Auf den Spuren von C. apta und seinen Vektoren

Nachdem das Team die Beziehung zwischen C. apta und den Käfern entdeckt hatte, begann es sich zu fragen, ob diese Verbindung über deutsche Streuobstwiesen hinausreichen könnte. Der neu beschriebene Fadenwurm war erst seit 2010 in europäischen Sammlungen verzeichnet, während beide Käferarten Anfang der 2000er Jahre nach Europa gelangten – die eine Art aus Nordamerika, die andere aus dem westlichen Pazifik. Dies ließ eine Möglichkeit aufkommen:

„Was wäre, wenn C. apta auf den Flügeln der Käfer nach Europa gelangt wäre?“, fragt Greenway.

Um dies zu untersuchen, verglich das Team weltweite Nachweise der beiden Käfer mit Sammlungen von C. apta und seinen nächsten Verwandten. Sie fanden überlappende Verbreitungsgebiete mit einer der Käferarten – dem Erdbeer-Saftkäfer – in Nordamerika, was auf eine mögliche Route hindeutet, über die C. apta nach Europa gelangt sein könnte.

Bedeutung für Landwirtschaft und Ökosysteme

Sollte C. apta erst kürzlich eingewandert sein, könnten seine Interaktionen mit einheimischen europäischen Arten bereits ökologische und evolutionäre Veränderungen vorantreiben und die Nahrungsnetze sowie die Prozesse der Fruchtverrottung im Ökosystem der Streuobstwiesen verändern, so die Wissenschaftler:innen.

„Die Einschleppung einer neuen Nematodenart nach Europa mag auf den ersten Blick kein großes Problem sein“, sagt Greenway, „aber wir wissen, dass Nematoden eine wichtige Rolle bei der Ausbreitung ihrer Wirte spielen können – und umgekehrt.“ Das Forschungsteam untersucht nun, ob die „Trittbrettfahrer“ C. apta ihren Käferwirten nützen oder diese sogar beeinträchtigen könnten. „Vielleicht finden wir sogar Wege, C. apta einzusetzen, um die Ausbreitung dieser Saftkäfer einzudämmen, wodurch diese bekannten Pflanzenschädlinge bekämpft werden könnten“, hofft Greenway.

Die Studie liefert seltene Einblicke in die Kräfte, die auf die Ökologie und Evolution von Nematoden wirken. „Wir wissen überraschend wenig über die Naturgeschichte von Nematoden, obwohl sie so zahlreich vorkommen und C. elegans einer der am besten erforschten Organismen in der Biologie ist“, sagt die leitende Autorin Dr. Serena Ding, die die Gruppe „Gene und Verhalten“ am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie leitet. „Diese Studie zeigt, was wir lernen können, wenn wir das Labor verlassen und Nematoden in ihren natürlichen Lebensräumen zusammen mit den anderen Organismen beobachten, mit denen sie interagieren.“