Mimikry Geruch

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Schulz
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Analytische Chemie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407040600

Heliconius Schmetterlinge sind auf Grund ihrer komplexen Mimikry-Beziehungen Modellorganismen für die Untersuchung von Artentwicklung, Evolution und Mimikry. Während optische Mimikry gut untersucht ist, ist ihr Einfluss auf die chemische Kommunikation durch Semiochemikalien weniger untersucht. In der ersten Projektphase stand die extrem hohe chemische Diversität in den Duftorganen im Fokus stand, die teilweise bis zu 350 Stoffe in einem Schmetterling und bis zu 1.000 Verbindungen in einer ganzen Mimikry Gruppe enthalten konnten. Im beantragten Verlängerungs-Projekt stehen einige chemisch komplexe Schlüsselkomponenten im Vordergrund, deren Schlüsselrolle sich in der ersten Projektphase ergeben hat. Dabei handelt es sich um einige macrocyclische Lactone, eine bisher wenig gut charakterisierte weitere Verbindung unbekannter Struktur, und einige mehrfach ungesättigte Ester. Weiterhin ergaben sich im ersten Projekt neue Aspekte, die jetzt ebenfalls untersucht werden sollen. In einigen Eueides-Arten, die ebenfalls zu den Heliconiinen zählen, wurden Oberflächenlipide entdeckt, die eine neuartige Verbindungsklasse darstellen und deutlich unterschiedlich zu allen bisher bekannten Oberflächenlipiden aus Insekten sind. Zu all diesen Verbindungen wurden oder werden Strukturvorschläge entwickelt. Um die Korrektheit der Strukturvorschläge zu überprüfen, sollen diese Verbindungen durch organische Synthesen hergestellt werden. Das so gewonnene Material wird zur Strukturüberprüfung, zur Bestimmung der Chiralität der Verbindungen und zum Test der biologischen Wirkung verwendet werden. Diese Tests und weitere Arbeiten werden mit den Gruppen Jiggins (Cambridge), Dasmahapatra (York) und Merrill (München) durchgeführt, die auch Genomanalysen anfertigen könne, um mögliche Biosynthesewege zu den Verbindungen zu identifizieren und evolutionsbiologische Fragestellungen zu klären… In der vorigen Projektphase standen von Männchen ausgehende chemische Signale im Vordergrund. Dies soll nun durch die Analyse der Duftsubstanzen der Weibchen ergänzt werden. Einige Anzeichen deuten darauf hin, dass der Duft der Weibchen für den Paarungserfolg wichtig ist. Dazu müssen Duft-Analysen der Weibchen durchgeführt und Untersuchungen mittels Gaschromatographie/Massenspektrometrie und weitere Verfahren durchgeführt werden. Anschließend werden die Substanzen synthetisiert und für Biotestes mit den kooperierenden Gruppen zur Verfügung gestellt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen