Mechanismus

Abbildung 1
Einbuchtung im Infrarot-Organ mit den einzelnen Rezeptoren
©Forschungszentrum ceasar Bonn

Abbildung 2
Links sind die kugelförmigen Rezeptoren noch einmal genauer zu sehen.
Rechts kann man den Aufbau eines Rezeptors nachvollziehen.
s: äußere Schale der Kugel aus harter Kutikula mit hindurchlaufenden Nanokanälen (nc)
exo: harte Kutikula il: innere schwammartige Region aus weicher Kutikula
ipc: innere Druckkammer, in die die drucksensible Spitze des Rezeptors (d) hineinragt
©Forschungszentrum ceasar Bonn

Im Zuge der Forschung wurde herausgefunden, dass der Käfer auf jeder Körperseite unterhalb der Flügelansatzstellen Infrarotsinnesorgane besitzt, welche ihm helfen die Waldbrände aufzuspüren und zu orten. Eines dieser Organe hat etwa einen Durchmesser von 100 μm und besitzt ca. 70 kugelförmige Rezeptoren 1, welche aus Kutikula 2 bestehen. Diese Organe sind so winzig, dass man sie nicht mal unter einem normalen Mikroskop begutachten könnte, sondern ein spezielles Elektronen-Mikroskop dazu benötigt. Des Weiteren befindet sich im Inneren der kugelförmigen Rezeptoren eine weiche Kutikulamaße, welche mit einer Flüßigkeit ausgefüllt ist. Jene kugelförmigen Rezeptoren liegen in einer grubenförmigen Vertiefung mit einem etwaigen Durchmeßer von 12-15 μm, die sich im besagten Organ befindet. Durch die Wärmestrahlungen eines Feuers dehnt sich die Flüßigkeit im Inneren der Rezeptoren aus und drückt somit auf die Sinneszellen. Die Sinneszellen leiten das Signal an das Gehirn des Kiefernprachtkäfers weiter, sodass dieser weiß, wo er hinfliegen muss. Zusätzlich sind die Rezeptoren durch Nanokanäle3 noch in der Lage, geringe Temperaturschwankungen, die durch verschiedene Umwelteinflüsse entstehen können, auszugleichen. So kann verhindert werden, dass das Insekt auf eine falsche Fährte gelockt wird. Zusammengefasst besitzt dieses kleine Tierchen also Infrarot-Organe, in dessen Hohlräumen Flüssigkeit dazu benutzt wird kurze Druckimpulse auf Sensoren zu leiten und dadurch das Tier über einen plötzlichen Wärmeanstieg zu informieren. Dieses gesamte Infrarot-Prinzip wird auch als “photomechanisch” bezeichnet.

1 in der Biochemie ein Protein oder Proteinkomplex, welches Signalmoleküle binden kann und dadurch Signalprozesse im Zellinneren auslöst

2 “Oberhäutchen” als Schutz und Abschirmung des inneren Milieus

3 mit einem Durchmesser von weniger als 100 nm, die Druck sofort ausgleichen können