Insektistasis und das natürliche Gleichgewicht zwischen Pflanzenwachstum und Insektenvermehrung1
Authors: Levinson H. Z. 
Published: July 2010

Insectistasis and the natural equilibrium between plant and insect propagation

The regulatory influence of insectistasis on the rather complex relationship between fluctuations of plant propagation and insect populations is discussed and illustrated by several examples. Insectistasis can be evoked under natural as well as artificial conditions and denotes a state wherein the population density of phytophagous insect species is diminished to the extent of allowing plant growth without significant impairment. Numerous plant species are equipped with insectistatics which may either retard or interrupt the development and reproduction of harmful insect species (fig. 1) or diminish their population density on the plants consumed by them.

Many flowering plants require for pollination certain insect species and are also protected against feeding and destruction by insects; the reproductive organs of numerous Spermatophyta are particularly defended by various physical devices such as sticky rings around the stalks, adhesive surfaces on different types of leaves, coagulating excretions as well as variegated mechanical barrieres. The adults of certain insect species approach flowers in response to a sequence of sensory stimuli originating in the colour, shape and scent of the former, while the larvae of many insect species are usually deterred from consuming plant tissues by means of various volatile and water‐soluble repellents which act on the olfactory and gustatory receptors of the insects. Interestingly enough, some species of insects were capable to adapt themselves to deterrent plant species, eventually leading to habituation and adoption of new hosts by the insects involved. Several plant species can induce insectistasis in insects which cannot be deterred (fig. 2), the former resulting from a markedly retarded development which may be caused by excessive dilution or disproportion of the food components (e. g. phloem sap) or by the availability of nutrient‐, metabolite‐ or other antagonists (e. g. vitamin C‐oxidase, thiaminase, linamarase, phaseolunatin, gossypols, saponines, trypsin inhibitors).

Insectivorous plants are capable to lure various insect species owing to a sequence of sensory stimuli provided by the colour, shape, scent and taste of both leaves and flowers as well as to capture and to digest their prey in more or less elaborate devices (fig. 3, 4). According to the type of capturing prey, carnivorous plant species may be grouped in pitcher, glandular and shutter traps. Since insectivorous Spermatophyta and Fungi are often growing in nutrient‐deficient soil, their trapping devices permit them to obtain a food supplement, whereby the insect population of the environment may become diluted. The capture of insects by some higher Fungi (e. g. Amanitaceae) may be a means of protection against feeding and possibly an enrichment of the soil by nutrients. The adhesive traps (fig. 5) used by man for catching harmful flies (Cyclorrhapha) and storage moths (Phycitinae) are in fact a simplified imitation of the luring and trapping device of the Portuguese Sundew, Drosophyllum lusitanicum (fig. 3).

Der regulierende Einfluß der Insektistasis auf die komplexen Wechselbeziehungen zwischen periodisch auftretender Pflanzen‐ und Insektenvermehrung wird anhand einiger Beispiele erläutert und diskutiert. Insektistasis kann natürlicherweise oder künstlich hervorgerufen werden und bezeichnet einen Zustand, worin die Populationsdichte phytophager Insektenarten dermaßen vermindert ist, daß die Weiterentwicklung der, in ihrer Umgebung befindlichen, Pflanzenarten nicht wesentlich beeinträchtigt ist. Viele Pflanzenarten verfügen über Insektistatika, die die Entwicklung und Fortpflanzung schädlicher Insektenpopulationen auf verschiedene Weise hemmen (Abb. 1), unterbrechen bzw. verlangsamen oder die Populationsdichte der Schadinsekten vermindern können.

Blütenpflanzen, die einerseits die Insekten zur Bestäubung benötigen und sich andererseits vor Insektenfraß und ‐Zerstörung schützen müssen, verfügen über mannigfache physikalische Schutzvorrichtungen ‐ besonders zur Erhaltung ihrer Fortpflanzungsorgane (z. B. Kleberinge am Stengel und Blütenstiel, Klebeflächen an verschiedenen Blättern, gerinnende Säfte sowie vielfältige mechanische Barrieren). Insekten (hpts. Imagines), die aufgrund einer Reizkette aus Farbe, Form und Duft an die Blüten gelangen, werden mit Hilfe gasförmiger bzw. wasserlöslicher Abschreckstoffe [Repellents], die auf die Geruchs‐ bzw. Geschmacksorgane der Insekten (hpts. Larven) wirken, vom Fraß an den Pflanzengeweben abgehalten. Erstaunlicherweise konnten sich jedoch manche Insektenarten an ursprünglich abschreckende Pflanzenarten langfristig adaptieren, womit letztere zu „Wirten” umfunktioniert wurden (Habituation).

Bei nicht‐abhaltbaren Insektenarten (Abb. 2) bewirken Pflanzen häufig Insektistasis aufgrund beträchtlicher Entwicklungsverzögerung oder ‐Hemmung, hervorgerufen durch übermäßige Verdünnung bzw. Disproportionierung der Nahrungsbestandteile (bspw. Phloemsaft) oder Abgabe von Nährstoffantagonisten (z. B. Vitamin‐C‐Oxidase, Thiaminase, Linamarase, Phaseolunatin, Gossypole, Saponine, Trypsininhibitor).

Insektivore Pflanzenarten sind in der Lage, verschiedene Insektenarten mittels Reizketten aus Farbe, Form, Duft und Geschmack zu ködern und zu verdauen, wozu sie mit einfachen bzw. hochentwickelten Fangvorrichtungen (Schlauch‐, Drüsen‐ und Schließfänger) ausgestattet sind (Abb. 3,4). Diese Köderfallen ermöglichen den, häufig in nährstoffarmen Böden wachsenden, insektivoren Pflanzenarten zusätzlichen Nahrungserhalt, wobei die Insektenpopulation der Umgebung verdünnt werden kann. Die Insektenköderung und ‐Abtötung an einigen Pilzarten (Amanitaceae) kann als Fraßschutz und möglicherweise Anreicherung des Nährbodens interpretiert werden. Die ‐ von Menschen ‐ für den Köderfang von schädlichen Fliegen (Cyclorrhapha) und Speichermotten (Phycitinae) angewandten Klebefallen (Abb. 5) stellen eine vereinfachte Nachahmung der Lock‐ und Fangvorrichtung des portugiesischen Taublattes (Drosophyllum lusitanicum) dar.