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Pheromone – und der Wald wird wieder gesund

Zu Tausenden fallen sie in den Wald ein und graben sich unter die Rinden der wehrlosen Bäume. Käfer wie der Nutzholzborkenkäfer und andere Baumschädlinge können die wichtige Schutzschicht der Bäume in Windeseile zerstören. Gewaltige Stürme, lang anhaltende Dürren und Hitzeperioden sowie vielerorts Monokulturen setzten den Bäumen in den letzten Jahren stark zu und stressen sie zunehmend. Für Baumschädlinge sind diese Entwicklungen ein gefundes Fressen.

Der Wald ist ein bedrohtes Ökosystem. Waldbesitzer und Forstbetriebe fordern heute ange-sichts der vielfältigen Probleme aufgrund ökonomischer Zwänge und des Klimawandels mehr Aufmerksamkeit und Hilfen von den Regierungen. Denn Waldschutz ist aktiver Umweltschutz, inbesondere durch die Tatsache, dass ein durchschnittlicher Baum mehrere Tonnen von Kohlendioxid aufnehmen kann.

Nun könnte man mit der chemischen Keule großflächig Insektizide spritzen. Neben dem Energie- und Ressourcenverbrauch wären hier auch Schäden für andere lebende Organismen möglich. In unserer Zeit des ökologischen Umdenkens sind diese chemischen Mittel erst die zweite oder dritte Wahl.

Pheromonfallen nutzen spezielle chemische Botenstoffe, die Pheromone (von griechisch: pherein für tragen). Das sind sexuelle Lockstoffe, die Insekten aussondern, um ihre Partner zu finden.  Die sensorischen Systeme (z.B. Riechsinneszellen) an den Antennen der Insekten sind so empfindlich, dass bereits einzelne Moleküle des Botenstoffes Nervenimpulse und Reize  auslösen können. Im Ergebnis dessen bewegen sich die Insekten zu diesen Lockstoff-Fallen, um dort entweder nur gefangen zu werden (Schädlings-Monitoring) oder lokal gezielt mit Insektiziden, z.B. an Holzstappeln, genannt Polder, in Berührung zu kommen.

Aber was sind Pheromone chemisch gesehen?

Man stelle sich eine Kette mit Einfach- und Doppelbindungen vor, versehen mit funktionellen Gruppen, z.B. mit Hydroxl-Gruppen (-OH) oder Ester-Gruppen (-COOR). Das sind also organische Verbindungen, wie man unten in der Abbildung sehen kann, die spezifisch und in sehr geringen Konzentrationen wirken. Zudem kann man heute eine Reihe dieser Botenstoffe im chemischen Labor synthetisieren.

Bombycol, das erste bekannte Insektenpheromon

Schon im Jahre 1959 gelang dem Chemiker und Nobelpreisträger Adolf Butenandt die Strukturaufklärung des weiblichen Sexuallockstoffes des Seidenspinners Bombyx mori. Aus 500 000 Spinnerweibchen extrahierte und reinigte er eine Substanz, die er Bombycol nannte. Ihre Struktur (siehe nochmals Abb.) nennen die Chemiker übrigens Hexadeca-10(E), 12(Z)-dien-1-ol.

Die Nutzholzborkenkäfer Trypodendron lineatum und T. domesticum sind typische Ambrosia-käfer, charakterisiert dadurch, dass sie Tunnelsysteme ins Holz anlegen und dort artspezifische Ambrosiapilze der Gattung Phialophoropsis züchten. Als Lockstoff konnte eine Kombination von Monoterpenalkoholen identifiziert werden

Übrigens, auch wir Menschen produzieren Pheromone, zumeist über Fettsäuren im eigenen Körper und lassen diese dann auf Andere wirken. Wirklich riechen im Sinne von Düften oder Gerüchen können wir unsere Botenstoffe nicht, aber wir können durch sie unbewusst Informationen über unseren Gegenüber erfühlen. Und gelangen zu einem ersten und oft folgenschweren Urteil: die Chemie stimmt oder eben auch nicht! 

Literatur:

1S. Hauptmann, Einführung in die organische Chemie; VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig (1982)

2M. Lehenberger, J. P. Benz, J. Müller & P. H. W. Biedermann: Trypodendron domesticum und Trypodendron lineatum als potentielle Vektoren von xylobionten und sapro-xylobionten Pilzen; Mitt. Dtsch. Ges. allg. angew. Ent. 21 (2018) 1-4.

Wohin auch immer wir uns im Alltag wenden: überall gibt es spannende Wissenschaft und Technik zu entdecken. Das gilt auch für die Chemie. Mit einer Serie von Cartoons "Chemie ist, wenn…" machen wir auf alltägliche chemische Vorgänge aufmerksam. Zu jeder Zeichnung gibt es einen kurzen, allgemein verständlichen Text, der die jeweilige Chemie im Alltag erklärt und einige Links für weitere Informationen. Im Mittelpunkt der Zeichnungen steht unser freundliches Erlenmeyerchen. Die Cartoons werden von der Gruppe "Chemie ist..." entwickelt, einer Arbeitsgemeinschaft der Fachgruppe "Chemie und Gesellschaft". Die Zeichnungen stammen von Maike Hettinger.

Dieser Artikel erschien zuerst auf faszinationchemie.de.

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