image: This is an Asian tiger mosquito (Aedes albopictus) caught in Rovinj (Croatia). view more
Credit: Dorian D. Dörge
FRANKFURT. Durch globalen Waren- und Reiseverkehr haben sich Stechmücken, die gefährliche Infektionskrankheiten übertragen können, nahezu weltweit verbreitet. Der Klimawandel begünstigt zusätzlich die Verbreitung Wärme liebender Arten. Wissenschaftler der Goethe-Universität und der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung haben nun die ökologischen Nischen der Tiger- und der Gelbfiebermücke auf verschiedenen Kontinenten verglichen. Das Ergebnis: Aufgrund ihrer längeren Einwanderungsgeschichte von 300 bis 400 Jahren füllt die Gelbfiebermücke ihre Nische in nicht-heimischen Gebieten fast vollständig aus, während die Tigermücke mit einer noch kurzen Einwanderungsgeschichte von 30 bis 40 Jahren noch nicht überall dort angekommen ist, wo sie geeignete Umweltbedingungen hätte" sagt Prof. Dr. Sven Klimpel.
In den nächsten ein bis fünf Dekaden werden durch Vektoren übertragene Infektionskrankheiten zunehmen", davon geht das Team um Prof. Dr. Sven Klimpel an der Goethe-Universität und der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung aus. Vektoren übertragen Infektionskrankheiten auslösende Erreger von einem Wirt auf einen anderen Organismus ohne dabei selbst zu erkranken. Viele bekannte Vektorarten sind in tropischen und subtropischen Gebieten heimisch. Wenn sie im neuen Verbreitungsgebiet Erreger vorfinden, weitet sich das Risikogebiet für die Krankheiten, die sie übertragen, aus.
Zwei prominente Beispiele für Vektoren sind die asiatische Tigermücke (Aedes albopictus) und die Gelbfiebermücke (Aedes aegypti). Die Gelbfiebermücke gilt als Hauptvektor von Gelbfieber-Virus, Dengue-Virus, Zika-Virus und einige andere Viruserkrankungen. Die Tigermücke kann ebenfalls das Zika-Virus und das Dengue-Virus übertragen, aber auch weitere Krankheitserreger wie das West-Nil-Virus oder das Chikungunya-Virus. Diese beiden medizinisch relevanten Vektoren stehen im Fokus der aktuellen Studie in Scientific Reports.
Die ursprünglich in Afrika heimische Gelbfiebermücke begann sich schon vor etwa 300 bis 400 Jahren weltweit auszubreiten - vermutlich durch die Ausweitung von Zuckerrohrplantagen und den Sklavenhandel. Die Tigermücke, die heute zu den 100 schlimmsten invasiven Arten gezählt wird, kommt ursprünglich aus Süd- und Südostasien. In den letzten Jahrzehnten ist sie vor allem durch Warentransporte und Reisetätigkeiten verschleppt worden. Dabei spielten der Handel mit Autoreifen und der sogenannte Glücksbambus (Dracaena spp.) eine wichtige Rolle. Auf dem Seeweg wurden dabei u.a. Eier, Larven und Puppen der Tigermücke in teilweise mit Wasser gefüllten gebrauchten Autoreifen oder den Wasserbehältern des Glücksbambus über weite Strecken transportiert.
In ihrer Studie haben die Wissenschaftler die ökologischen Nischen beider Arten untersucht, also die Gesamtheit der Umweltbedingungen, unter denen eine Art vorkommen kann. Denn in den neuen Verbreitungsgebieten können Stechmücken anderen Umweltbedingungen ausgesetzt sein als im ursprünglichen Verbreitungsgebiet. Invasiven Stechmückenarten wird oft nachgesagt, dass sie sich besonders gut und schnell an neue Klimabedingungen anpassen können. Dafür fanden die Wissenschaftler jedoch keine Hinweise. Beide Arten besitzen eine breite Nische. Sie können im ursprünglichen Verbreitungsgebiet unter einer Vielzahl verschiedener Umweltbedingungen vorkommen. Da in den neuen Verbreitungsgebieten ähnliche klimatische Verhältnisse herrschen, lässt sich die weltweite Ausbreitung deshalb nicht durch Anpassung erklären, wobei lokale Anpassungen und genetische Merkmalsveränderungen nicht ausgeschlossen sind.
Einen Unterschied zwischen beiden Arten haben die Wissenschaftler dennoch feststellen können, nämlich, dass Zeit eine wichtige Rolle bei der Ausbreitung oder Invasion von Arten spielt. Mit ihrer längeren Einwanderungsgeschichte füllt die Gelbfiebermücke ihre Nische in den neuen, nicht-heimischen Verbreitungsgebieten bereits annähernd aus, das heißt, sie kommt unter vielen Umweltbedingungen vor, die auch in ihrem ursprünglichen Verbreitungsgebiet vorliegen.
Bei der Asiatischen Tigermücke sieht das hingegen anders aus. Sie kommt in den neuen Verbreitungsgebieten (noch) nicht überall dort vor, wo für sie geeignete Bedingungen herrschen. Daraus leiten die Forscher für die Zukunft ein weiteres Ausbreitungspotential für diese Art ab. "Mittlerweile ist die Asiatische Tigermücke in Südeuropa fast flächendeckend verbreitet und wird sich aufgrund der breiten Nische auch in Nordeuropa unaufhaltsam ausbreiten und etablieren. Und weitere exotische Mückenarten wie Aedes japoniucs (Asiatische Buschmücke), Aedes koreicus oder Aedes atropalpus werden folgen, respektive sind bereits in zentral Europa angekommen", resümiert Klimpel.
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Bildtext
Abb. 1: Weltweite Verbreitung der beiden invasiven Stechmückenarten a) Tigermücke (Aedes albopictus) und b) Gelbfiebermücke (Aedes aegypti) und betrachtete Gebiete.
Abb. 2: Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus) gefangen in Rovinj (Kroatien).
Abb. 3: Habitus eines Weibchens der Asiatischen Tigermücke (Aedes albopictus).
Copyright: Fotos von Dorian D. Dörge (Goethe-Universität)
Publikation:
Sarah Cunze, Judith Kochmann, Lisa K. Koch, Sven Klimpel: Niche conservatism of Aedes albopictus and Aedes aegypti - two mosquito species with different invasion histories, in Scientific Reports, doi:10.1038/s41598-018-26092-2
Informationen: Prof. Dr. Sven Klimpel, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Fachbereich Biowissenschaften, Campus Riedberg Frankfurt am Main, Tel. (069) 798-42237, Klimpel@bio.uni-frankfurt.de
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Journal
Scientific Reports