Was macht harmlose kleine grüne Heuschrecken zu braunen, erntefressenden Wolken schwärmender Heuschrecken? Serotonin, laut einer Studie, die diese Woche in Science veröffentlicht wurde. Forscher von Universitäten in Großbritannien und Australien fanden heraus, dass dieser Neurotransmitter (eine chemische Verbindung, die Impulse zwischen Nervenzellen sendet und alles vom Schlaf bis zur Aggression beim Menschen beeinflusst) eine Kaskade von Dr. Jekyll-to-Mr. Hyde-ähnliche Veränderungen bei mindestens einer Heuschreckenart – der Wüstenheuschrecke (Schistocerca gregaria). Diese Art ist berüchtigt dafür, von Afrika nach Asien Verwüstungen anzurichten. Zu wissen, was diese schnelle Metamorphose verursacht, könnte Regierungen und Landwirten helfen, Methoden zu entwickeln, um zukünftige Heuschreckenausbrüche mit Chemikalien zu kontrollieren, die das störende Serotonin unterdrücken würden. Es dauerte nur zwei bis drei Stunden, bis schüchterne Heuschrecken in einem Labor sich in gesellige Heuschrecken verwandelten, nachdem ihnen Serotonin injiziert worden war. Umgekehrt, wenn sie Serotonin-Blocker erhielten, blieben sie auch unter schwarminduzierenden Bedingungen einsam. „Diese kleinen Kerle verwandelten sich von einer schüchternen Kreatur, die es aktiv vermied, Kontakt mit anderen Heuschrecken aufzunehmen, die aktiv nach anderen Insekten suchten und sich einer Bande anschlossen“, sagt Studienkoautor Malcolm Burrows, Zoologieprofessor an der Universität Cambridge in England. Und wir reden nicht nur über eine Schar von Heuschrecken: Erst letztes Jahr, eine Schneise von Heuschrecken mehr als dreieinhalb Meilen (sechs Kilometer) lang riss durch Australien, verheerende Ernten in seinem Weg.“Sie essen alles in Sichtweite“, sagt Sean Mullen, Assistenzprofessor für Evolutionsgenetik an der Lehigh University in Bethlehem, Pennsylvania., über schwärmende Heuschrecken.Wenn diese Insekten in den Schwarmmodus wechseln, werden sie nicht nur super sozial, sie verändern sich auch physisch völlig, werden stärker, dunkler und viel mobiler, sagt Studienkoautor Swidbert Ott, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in Cambridge. Tatsächlich, sagt er, sehen die Vorher-Nachher-Käfer so unterschiedlich aus, dass bis in die 1920er Jahre angenommen wurde, dass es sich um zwei einzigartige Arten handelt.
In freier Wildbahn treten Schwärme normalerweise nach einer Regenzeit auf, gefolgt von einer Dürrezeit. Nach Regen explodieren die Populationen der Heuschrecken, sagt Burrows, weil es reichlich Nahrung gibt. Aber wenn das Land ausgetrocknet und Gras knapp wird, werden die Populationen in immer kleinere Gebiete gedrängt und werden mehr gepackt, wenn die wünschenswerte Weide abnimmt, sagt er. Ab einem bestimmten Punkt der Dichte wird das schwarminduzierende Serotonin ausgelöst und die Heuschrecken machen sich massenhaft auf den Weg, um grünere Weiden zu finden. Danach können nur wenige Dinge — außer einem Ende der Nahrungsmittelversorgung oder eines Ozeans – sie aufhalten.
Burrows sagt, dass Heuschrecken aus dem Schwarmmodus wechseln können, obwohl es Tage statt Stunden dauert. Er stellt jedoch fest, dass die Kehrtwende in freier Wildbahn selten vorkommt, da die Nachkommen von Heuschrecken, die während des Schwarms brüten, als Schwarme geboren werden.
Heuschreckeninvasionen werden heute mit Pestiziden bekämpft, die auch andere Insekten, einschließlich Höhlen und Ott, auslöschen. Diese neue Forschung ebnet jedoch den Weg für die Entwicklung einer Chemikalie, die die Serotoninproduktion in den einsamen Heuschrecken spezifisch hemmen würde, sagt Hojun Song, Postdoktorand an der Brigham Young University in Provo, Utah.Aber denken Sie daran, wie Kung-Fu-Meister Po seinen jungen Schützlingen im Film von 1986 riet: „Gehen Sie nicht in Angst, Heuschrecke.“ Von den ungefähr 8.000 Heuschreckenarten werden sich wahrscheinlich nur etwa 10 in schwärmende Heuschrecken verwandeln“, sagt Burrows. Song fügt jedoch hinzu, dass mehr Forschung betrieben werden sollte, um festzustellen, ob auch andere Arten von Heuschrecken auf Serotonin aufspringen.