Wie das Hören auf das richtige Summen verhindert, dass sich Mücken mit der falschen Art paaren

Forscher der Universität Nagoya in Japan haben herausgefunden, wie die Gelbfiebermücke und die Asiatische Tigermücke ihre eigene Art von anderen unterscheiden. Die Männchen dieser Arten achten auf die spezifischen Frequenzen der Flügelschläge der Weibchen und verwenden diese Geräusche zur Auswahl ihrer eigenen Art.

Diese Erkenntnisse, veröffentlicht In iScience, haben Auswirkungen auf die Entwicklung innovativer Strategien zur Mückenbekämpfung durch den Einsatz künstlicher Fluggeräusche.

Die wichtigsten Überträger potenziell tödlicher Krankheiten wie Denguefieber und Zikafieber sind die Gelbfiebermücke (Aedes aegypti) und die Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus), die die Viren übertragen können, wenn sie Blut trinken.

„In den letzten Jahrzehnten haben sich die Reviere der beiden Mückenarten zunehmend überschnitten“, sagte Dr. Matthew Su, einer der korrespondierenden Autoren der Studie. „Vor allem in der Abenddämmerung bilden männliche Aedes-Mücken einen Schwarm, eine große Gruppe fliegender Männchen, die darauf warten, dass fruchtbare Weibchen einfliegen.“

„Wenn ein Weibchen die Gruppe betritt, nutzt das Männchen sein ausgezeichnetes Gehör, um ihr Flügelgeräusch zu hören, sich ihr zu nähern und zu versuchen, sich zu paaren. Aber auch Weibchen anderer Arten könnten die Gruppe betreten, also interessierte uns, wie Männchen es vermeiden, sich mit der falschen Art zu paaren.“

Das Forschungsteam installierte Mikrofone in Mückenzuchtkäfigen, um die Frequenzen der Flügelschläge von Männchen und Weibchen zu messen und sie zwischen den Arten zu vergleichen. Sie stellten fest, dass sowohl männliche als auch weibliche Asiatische Tigermücken höhere Flügelschlagfrequenzen hatten als Gelbfiebermücken.

Sie vermuteten, dass dieser Unterschied erklärt, wie Mücken vermeiden, sich mit der falschen Art zu paaren. Als sie künstliche Flügelgeräusche von Weibchen erzeugten und diese männlichen Mücken vorspielten, stellten sie fest, dass männliche Asiatische Tigermücken durchweg auf höhere Tonfrequenzen reagierten als männliche Gelbfiebermücken.

„Wir glauben, dass die Männchen die Schwingungseigenschaften ihrer ‚Ohren‘ optimiert haben, um den Frequenzen der Weibchen derselben Art zu entsprechen“, sagte Professor Azusa Kamikouchi, der Mitautor der Studie. „Das deutet darauf hin, dass die Männchen genau auf die spezifischen Flügelschlagfrequenzen der Weibchen ihrer Art abgestimmt sind.“

„Die Paarung von Mücken hängt davon ab, dass die Männchen die Laute der Weibchen hören“, fügte Su hinzu. „Obwohl der Unterschied bei den Lauten der Weibchen mit 40 Hz gering klingen mag, ist dieser Unterschied für Mücken – und tatsächlich auch für Menschen – riesig. Sie modulieren ihre Hörfunktion über Signale, die von ihrem Gehirn an ihre Ohren gesendet werden, um auf die richtige Frequenz zu hören. Menschen tun tatsächlich etwas Ähnliches, um Hintergrundgeräusche auszublenden, um zu schlafen oder die Stimme eines Freundes in einer lauten Bar zu hören.“

Wenn die Mückenpopulation unerwünscht hoch wird, werden Fallen eingesetzt, um sie unter Kontrolle zu halten. Eiablagefallen funktionieren, indem sie Weibchen anlocken, die Eier legen, und sie dann töten. Oft werden Lockstoffe verwendet, um weibliche Mücken in die Fallen zu locken, aber diese neuen Erkenntnisse legen nahe, dass durch das Hinzufügen von Fluggeräuschen auch Männchen gefangen werden könnten.

„Ich könnte mir vorstellen, dass unsere Forschung dazu verwendet wird, Eiablage- und Schallfallen zu kombinieren“, sagte Su. „Eiablagefallen gibt es zwar, aber sie fangen meist Weibchen, also dachten wir uns, warum nicht gleichzeitig auch Männchen fangen? Es ist gut, im Voraus auf mögliche Ausbrüche zu planen, insbesondere da die Auswirkungen des Klimawandels die Zahl der von Mücken betroffenen Menschen erhöhen.“

Die Forscher betonen, dass zwar die kombinierte Eiablage und der Einsatz von Schallfallen zur Verhinderung der Vermehrung und Ausrottung der Mücken möglich sei, dies jedoch kein wünschenswertes Ergebnis sei.

Mücken spielen eine wichtige Rolle in der Umwelt, da sie Pflanzen bestäuben und Amphibien ernähren. Ihre Entfernung aus dem Ökosystem würde diese Rolle jedoch beeinträchtigen. Stattdessen hoffen die Forscher, im Falle einer Bevölkerungsexplosion die Populationen durch Fallen unter Kontrolle halten zu können. Denn die Gefahr einer vermehrten Übertragung von durch Mücken übertragenen Krankheiten besteht.

„Die Ausrottung ist vielleicht keine gute Idee, weil wir die Auswirkungen auf das Ökosystem nicht kennen. Stattdessen glauben wir, dass eine begrenzte biologische Kontrolle besser ist“, erklärte Dr. Su. „Letztendlich werden wir mit den Mücken zusammenleben müssen, idealerweise getrennt. Deshalb müssen wir sie verstehen und ihre Zahl auf ein Niveau senken, auf dem Krankheiten weniger wahrscheinlich übertragen werden.“

Mehr Informationen:
YuMin M. Loh et al., Unterschiede im Gehör männlicher Aedes aegypti und Aedes albopictus erleichtern die Erkennung von Fluggeräuschen weiblicher Artgenossen, iWissenschaft (2024). DOI: 10.1016/j.isci.2024.110264

Zur Verfügung gestellt von der Universität Nagoya

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