Das Projekt "Räuber als Förderer von Mikrosporidien in Forstinsekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die Übertragung des Krankheitserregers vom infizierten zum nicht infizierten Individuum ist ein Kernaspekt im Zusammenspiel von Insekten und ihren Pathogenen. Dabei kann die innige Beziehung zwischen Wirten und ihren Krankheitserregern sowohl von abiotischen als auch von biotischen Faktoren, wie z.B. weiteren Krankheitserregern, Parasitoiden oder Räubern, beeinflusst werden. Über die Interaktionen zwischen Räubern, ihren erkrankten Beuteinsekten und deren Pathogenen ist sehr wenig bekannt. Das Verhalten von Räubern könnte ein bedeutender Aspekt im Übertragungserfolg von Krankheitserregern sein, entweder weil die erkrankte Beute aus der Wirtspopulation entfernt wird oder weil lebensfähige Stadien des Pathogenes ausgebreitet werden. Wir wollen das folgende Modellsystem nutzen, um zu untersuchen, inwieweit die Übertragung von Krankheitserregern in Insektenpopulation durch das Verhalten verschiedener Räuber beeinflusst wird. Der Schwammspinner, Lymantria dispar, dient sowohl als Wirtsorganismus für zwei pathogene Mikrosporidien, Vairimorpha disparis und Nosema lymantriae, als auch als Beute für zwei Räuber, die generalistische Ameisenart, Formica fusca, und den spezialisierten Laufkäfer, Calosoma sycophanta. Frühere und derzeitige Forschungsarbeiten lieferten und liefern wertvolle Erkenntnisse über die Übertragungswege beider Mikrosporidienarten, die unterschiedliche Gewebe des Wirtes befallen. Sie zeigen aber auch die Grenzen unseres Wissens, wenn es um die Rolle und die Bedeutung von Räubern bei der Übertragung von Mikrosporidien in ihren Wirtspopulationen geht. Unsere Studie wird untersuchen, inwieweit Räuber durch Kontakt mit infizierter Beute den Krankheitserreger in der Population verbreiten, z.B. mittels kontaminiertem Kot oder Verschleppung der Sporen des Pathogens. In einem weiteren Schritt werden wir die Zahl der durch die Räuber freigesetzten Krankheitserreger und deren Infektiosität für Wirtsraupen bestimmen. Wir werden weiters testen, ob die Räuber zwischen gesunder und erkrankter Beute unterscheiden. Übertragungsexperimente unter Halbfreilandbedingungen sollen zeigen, ob die Räuber in der Lage sind, Krankheitserreger in der Umwelt des Wirtes zu verbreiten und somit neue Infektionen hervorzurufen. Diese Erkenntnisse lassen uns einschätzen, ob Räuber fähig sind, die Übertragung von Mikrosporidien in ihren Schmetterlingswirten zu fördern und daher den Erfolg von Mikrosporidien, die für die biologische Schädlingsbekämpfung geeignet sind, zu erhöhen. In diesem Zusammenhang soll auch untersucht werden, ob die Räuber als Nicht-Ziel-Organismen durch Mikrosporidien beeinflusst werden.
Das Projekt "Übertragung von Mikrosporidien in forstlichen Lepidopteren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Unser Wissen vom Einfluss von Mikrosporidieninfektionen auf die Populationsdynamik forstschädlicher Insekten ist nach wie vor sehr lückenhaft. Ein Schlüsselprozess in den Wechselwirkungen zwischen Krankheitserreger und Wirtsinsekt ist die Übertragung der Krankheit. Darüber hinaus ist ein detailliertes Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen der Übertragung von entscheidender Bedeutung, wenn solche insektenpathogene Organismen für die biologische Schädlingskontrolle in Betracht gezogen werden. Die Pathologie einer Mikrosporidiose, charakterisiert durch Entwicklungszyklus, Organspezifizität und Virulenz des Erregers, kann nicht ohne Berücksichtigung der Krankheitsübertragung interpretiert werden. Unterschiedliche Charakteristika der Erkrankung sollten in unterschiedlichen Mechanismen der Übertragung ihren Niederschlag finden. Im vorliegenden Projekt untersuchen wir einen bedeutenden Schädling in unseren Eichenwäldern, den Schwammspinner, Lymantria dispar, und drei ihn befallende Mikrosporidienarten, namentlich Vairimorpha sp., Nosema lymantriae und Endoreticulatus schubergi als Modellsystem für die Krankheitsübertragung. Diese drei Mikrosporidien zeichnen sich durch den Befall unterschiedlicher Organe des Wirtes aus, und man nimmt an, dass sie unterschiedliche Hauptwege der Übertragung nutzen. Unsere Studie wird experimentelle Daten zur Rolle von Exkrementen, Seide und Kadavern infizierter Wirte bei der Krankheitsübertragung ermitteln. Alle potentiellen Mechanismen der Freisetzung infektiöser Dauerstadien des Pathogenes werden für die drei Arten quantifiziert. Wir werden die Möglichkeit der Krankheitsübertragung auf die nächste Generation untersuchen, ebenso die Dauerhaftigkeit infektiösen Materials unter Winterbedingungen. So soll gezeigt werden, wie eine Krankheit über mehrere, durch den Winter getrennte Generationen in der Wirtspopulation überdauern kann. Die neuen, quantitativen Daten werden verwendet, um ein mathematisches Modell zur Beschreibung der Krankheitsübertragung, das für eine nahe verwandte Nosema aus dem Schwammspinner entwickelt worden ist, zu verbessern und zu vervollständigen. Dieses Modell wird darüber hinaus adaptiert, um die vermutlich höchst unterschiedlichen Übertragungswege von Vairimorpha und Endoreticulatus zu beschreiben. Diese experimentell-vergleichende Studie könnte die erste detaillierte und modellhafte Darstellung der Übertragung von Mikrosporidien in einem forstschädlichen Insekt im Kontext unterschiedlicher Krankheitsverläufe liefern.