Ein Forschungsteam am <a href=http://www.imp.ac.at>Institut für Molekulare Pathologie</a> in Wien hat herausgefunden, wie Fliegen-Männchen durch Erfahrung lernen können, welches Weibchen paarungswillig ist. Ein spezifischer Typ an Nervenzellen hilft, die Reize eines Botenstoffs zu verarbeiten.

Bild: IMP

Die Weibchen der Fruchtfliege sind in ihrem Sexualverhalten äußerst konsequent: Nur die jungfräulichen unter ihnen lassen sich von einem Männchen begatten. Ist es schon mit einem anderen Männchen zur Paarung gekommen, werden alle anderen Werber abgewiesen. Für die Männchen der Fruchtfliege zahlt es sich daher aus, herauszufinden, bei welchen der Weibchen sich ein Balzen überhaupt lohnt.

Wie die Insekten das tun, haben nun Wissenschaftler vom IMP in Wien herausgefunden: Ein unerfahrenes Fliegen-Männchen versucht noch, jede weibliche Fliege, die ihm in die Quere kommt, zu begatten. Nur wenn es zufällig eine Jungfrau erwischt, kommt es aber tatsächlich zur Paarung. Dabei hinterlässt das Männchen Spuren eines Sexualbotenstoffs, des Pheromons cVA. Wurde ein Männchen schon wiederholt abgewiesen, erhöht sich die Sensibilität, mit der diese Substanz wahrgenommen wird und die Trefferquote steigt.

Neuronale Mechanismen des Verhaltens

Die Wahrnehmung des Pheromons ist an einen spezifischen Kreis an Dopamin-sensiblen Nervenzellen gebunden, den Krystyna Keleman und Barry Dickson im Protocerebrum, dem großen, vorderen Bereich des Fliegengehirns, identifizieren konnten. Dieser Zelltypus produziert ein Signal, das die Verarbeitung der immer wieder kehrenden Reize des Pheromons verändert. Dieses Lernverhalten lässt sich auch künstlich nachahmen: Werden die Dopamin-sensiblen Nervenzellen im Gehirn einer naiven Fliege künstlich aktiviert, verhält sich die Fliege, als hätte sie bereits einen großen Erfahrungsschatz im Umgang mit Weibchen.

Die Originalarbeit wurde unter dem Titel „Dopamine neurons modulate pheromone responses in Drosophila courtship learning“ in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.