Untersuchung des Geruchssinns Schmetterlinge können sich an ihr Leben als Raupe erinnern
San Francisco (RPO). Schmetterlinge haben offenbar ein gutes Gedächtnis. Denn, so haben US-Forscher jetzt entdeckt, sie können sich auch nach der Metamorphose noch an ihr Leben als Raupe oder Larve erinnern.
Der Sachverhalt war lange Zeit unklar, da während der Veränderung von der Larve zum ausgewachsenen Schmetterling der gesamte Körper geradezu in Einzelteile zerlegt und neu zusammengesetzt wird.
In Experimenten konnten Douglas Blackiston, Elena Casey und Martha Weiss von der Georgetown-Universität in Washington aber zeigen, dass Motten, die als Larven darauf trainiert worden waren, einen bestimmten Geruch zu meiden, auch nach ihrer Verpuppung das erlernte Verhalten beibehielten. Die Forscher berichten über ihre Studie im Fachmagazin "PLoS ONE" (Bd. 3, e1736).
Blackiston und seine Kolleginnen wählten den Tabakschwärmer Manduca sexta als Studienobjekt. Das Tier aus der Familie der Schwärmer durchläuft fünf Raupenstadien, bis es sich zum Schmetterling entwickelt. Für das Experiment wurden jedoch nur Raupen in den letzten drei Stadien einem Geruchstraining unterzogen: Die Forscher setzten sie in einen Apparat und boten zwei Ausgänge an, wobei der eine mit reiner Luft gefüllt, der andere dagegen stark mit Ethylacetat, einem nach Klebstoff riechenden Lösungsmittel, gesättigt war.
Tiere wurden geschockt
Da der Tabakschwärmer keine natürliche Aversion gegen den Geruch hat, legten die Forscher an den zweiten Weg zusätzlich Strom an, um den Tieren bei Betreten der Röhre einen Schock zu versetzen. Bei weiteren Versuchen mieden die Raupen den Ethylacetatgeruch, wenn sie mit ihm konfrontiert waren.
Nach der Verpuppung zum Schmetterling unterzogen die Wissenschaftler die Tiere dem gleichen Test und entdeckten, dass diese den Geruch des Lösungsmittels auch jetzt noch mieden, allerdings nur dann, wenn sie im fünften Larvenstadium trainiert worden waren. Die jüngeren Larven hatten die Konditionierung offenbar vergessen. Dies könne bedeuten, dass die Erinnerungen im sogenannten Pilzkörper gespeichert werden, argumentieren die Forscher. Das ist eine Struktur im Gehirn von Insekten, die für Gedächtnis und Lernen verantwortlich ist und aus mehreren Lappen besteht.
Der sogenannte Gamma-Lobus entwickelt sich schon im Embryonalstadium, verkümmert aber während der Verpuppung. Alpha- und Beta-Lobus hingegen entstehen erst im fünften Raupenstadium und bleiben auch nach der Metamorphose intakt. Die Forscher vermuten, dass die jungen Larven ihr Training deshalb mit Verlust des Gamma-Lobus vergaßen, wohingegen ältere das Wissen mit Hilfe der anderen zwei Loben behielten.
