Mit den Flügeln riechen: Dieses Insekt kann es

Stand: 29.07.2026 10:09 Uhr Die Natur hält immer wieder Überraschungen bereit: Wissenschaftler aus Jena haben herausgefunden, dass die Flügel des Tabakschwärmers (Manduca sexta) nicht nur mechanische Reize spüren, sondern auch einen echten Geruchssinn besitzen. Über winzige Härchen an den Flügelrändern kann der Falter spezielle Duftstoffe von Pflanzen wahrnehmen. Das hilft den Insekten, bevorzugte Pflanzen für ihren Nachwuchs zielsicher zu identifizieren. von MDR WISSEN / RR In der Insektenwelt gilt eigentlich eine eine einfache Regel: Geflogen wird mit den Flügeln, gerochen wird mit den Fühlern. Doch diese klare Arbeitsteilung der Körperteile wird nun über den Haufen geworfen, zumindest bei einem Insekt. Eine Forschungsgruppe des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena hat nachgewiesen, dass die Flügel des Tabakschwärmers (Manduca sexta) über einen eigenen Geruchssinn verfügen. Dass Insektenflügel vor Sinnen nur so strotzen, um den Wind zu spüren oder potenzielle Partner zu "schmecken", war bereits bekannt. Ob sie jedoch auch Gerüche aus der Luft wahrnehmen können, war unklar. Die Jenaer Forscher um Sonja Bisch-Knaden und Bill Hansson gingen genau dieser Frage auf den Grund. In der Fachzeitschrift "Journal of Experimental Biology" veröffentlichten sie nun ihre Ergebnisse. Sie fanden heraus, dass der Falter bestimmte Düfte erschnüffelt, um die idealen Pflanzen für die Eiablage zu finden. Genauer gesagt, "dass der Tabakschwärmer Rezeptorproteine in seinen Flügeln hat, die verschiedene Gerüche und Geschmäcker erkennen könnten", sagt Sonja Bisch-Knaden. Auf der Suche nach der Flügel-Nase Rezeptorproteine sind spezielle Eiweiße, die wie winzige Schlösser funktionieren, in die nur ganz bestimmte Duftmoleküle passen. Um diese Rezeptoren richtig nutzen zu können, braucht der Nachtfalter allerdings spezielle Sinneshärchen am Rand seiner Flügel. Forscher Ahmed Ismaieel untersuchte dafür die Ränder der Schmetterlingsflügel unter einem hochauflösenden Rasterelektronenmikroskop. Er entdeckte neben rund 120 Mikrometer langen Härchen für den Tastsinn auch kürzere, 80 Mikrometer lange poröse Borsten. Letztere weisen die typischen Merkmale von Geruchssensoren auf. An jedem Flügelrand fanden sich durchschnittlich 21 bis 32 dieser speziellen Härchen. Um zu verstehen, was genau diese Härchen riechen können, analysierten die Forscher die mRNA aus den Flügeln, also den Bauplan, aus dem der Körper Proteine herstellt, darunter auch Duftrezeptoren. Die aufwendige Analyse zeigte, dass am Flügelrand die Baupläne für 15 verschiedene Geschmacks- und Geruchsrezeptoren produziert werden. Ein Abgleich mit den Rezeptorproteinen anderer Insekten ließ vermuten, dass der Tabakschwärmer damit vor allem bittere Aromen sowie sogenannte Amine riechen kann. Amine sind chemische Verbindungen, die für uns Menschen oft unangenehm nach verrottendem Fisch riechen. Der Duft der Lieblingspflanze Um die Theorie in der Praxis zu testen, schloss Ismaieel einen Falterflügel an einen elektrischen Schaltkreis an und ließ verschiedene Düfte darauf blasen. Diese als Elektrowingographie bezeichnete Methode hilft dabei, die Nervensignale des Flügels bei bestimmten Gerüchen direkt zu messen. Überraschenderweise reagierte der Flügel nur auf zwei ganz bestimmte Gerüche: Pyrrolidin und Piperidin. Das sind genau jene Amine, die in den Blättern von Nachtschattengewächsen vorkommen – den absoluten Lieblingspflanzen des Tabakschwärmers für die Eiablage. Eine weitere Überraschung erlebten die Forscher, als sie die Ränder der Flügel abschnitten und den Test wiederholten. Selbst ohne die mit den vielen Poren versehenen Flügelränder konnten die Insektenflügel die unangenehmen Amine weiterhin riechen. "Dies deutet darauf hin, dass der Falter spezielle Sinneshärchen auf seinen Flügeln hat, nicht nur an den Rändern, die diese Gerüche riechen können", schlussfolgert Bisch-Knaden. Künstliche Intelligenz hilft bei der Aufklärung Blieb noch die Frage, welche Proteine exakt für diesen Geruchssinn verantwortlich sind. Um das herauszufinden, standen die Forscher vor einem Problem: Sie mussten wissen, wie die Rezeptoren genau geformt sind. Ein Geruch wird nur dann als Signal weitergeleitet, wenn das Duftmolekül wie ein Schlüssel exakt in das Schloss des Rezeptors passt. Anstatt die Form der Proteine in aufwendiger Laborarbeit zu entschlüsseln, nutzten die Jenaer Forscher Künstliche Intelligenz. Sie ließen die Software die komplexe, dreidimensionale Struktur von zehn potenziellen Geruchsproteinen am Computer berechnen. Mit diesen digitalen 3D-Modellen konnte die Forschungsgruppe anschließend eine Art virtuelle Passprobe durchführen. In einer Computersimulation wurde getestet, ob die beiden nachgewiesenen Duftmoleküle Pyrrolidin und Piperidin überhaupt in die winzigen Hohlräume der simulierten Rezeptoren hineingleiten können. Die Ergebnisse dieser digitalen Schlüssel-Schloss-Prüfung waren eindeutig: Beide "stinkenden" Moleküle passten perfekt in die Vertiefungen, die sogenannten Bindungstaschen, von zwei bestimmten Kandidatenproteinen. Damit war das Geheimnis endgültig gelüftet: Der Tabakschwärmer nutzt seine Flügel tatsächlich wie eine zweite Nase, um zielsicher den Weg zum perfekten Ort für die Eiablage zu erschnüffeln.