Fadenwürmer – schädliche Begleiter von Pflanze, Tier und Mensch

Sie leben von den Nährstoffen, die andere Lebewesen für ihren eigenen Bedarf herstellen

Der längste Fadenwurm (Nematode) misst 8,4 Meter und lebt in der Placenta von Pottwalen. Ganz anders die pflanzenschädlichen Nematoden: Durchsichtig, die allermeisten kaum länger als 1 mm und ausgerüstet mit einem Mundstachel, mit dem sie ihre Nahrung aus den Pflanzenzellen holen. Mehrere l00 Nematoden-Arten schädigen auf diese Weise die landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. Einige übertragen dabei Viren und richten so noch größere Schäden an als durch ihre Saugtätigkeit. Und wieder andere der mehr als 15 000 Arten befallen Mensch und Tier. Weltweit schätzt man, dass die pflanzenschädlichen Nematoden jedes Jahr Ernteverluste von etwa 80 Mrd. US-Dollar verursachen. Bei Getreide, Leguminosen, Bananen, Cassava, Kokosnuss, Kartoffeln, Zuckerrohr, Süßkartoffeln und Yams werden die Einbußen auf jeweils 11 Prozent der Erntemenge beziffert, im Obst- und Gemüseanbau und bei nachwachsenden Rohstoffen auf 14 Prozent.

Andererseits werden auch manche Nematoden-Arten eingesetzt, um schädliche Insekten zu bekämpfen, zum Beispiel Stechmücken- und Dickmaulrüssler-Larven.

Pflanzenschädliche Nematoden wurden erstmals im Jahr 1743 identifiziert: Weiße Fäden in „Gallen“ an Weizenähren. In Wasser gelegt, bewegten sich die Fäden, die man daraufhin Würmer nannte. Inzwischen weiß man von der ganzen Vielfalt dieser Winzlinge. Sie sind in feuchten Lebensräumen aktiv, auf feuchten Pflanzenteilen oder im Bodenwasser und bewegen sich durch Schlängeln fort. Deshalb spricht man oft auch von Älchen. Sie leben normalerweise in der oberen Bodenschicht, in der sie sich kaum mehr als einen Meter fortbewegen. Sie lassen sich gerne verschleppen, mit allem was sich bewegt und woran Erdteilchen hängen bleiben. So tragen Geräte zur Bodenbearbeitung oder Bewässerung, Tiere, Wasser und auch Wind zur Ausbreitung der schädlichen Fadenwürmer bei. Gesunde Böden können auch durch infizierte Pflanzen verseucht werden, zum Beispiel solche, die aus krankem Kartoffel-Saatgut hervorgegangen sind.

Im Boden lebende Nematoden

stechen die Epidermis der Wurzeln an. Die einen Arten bilden Wurzelgallen, die anderen Zysten . Mit ihrem Mundstachel stoßen die Nematoden durch die Zellwand bis sie das Plasma heraussaugen können. Dabei dient der abgesonderte enzymhaltige Speichel dazu, es vorzuverdauen. Bei einigen Nematoden-Arten setzen sich die Larven in den Wurzeln fest und entwickeln sich zu Weibchen. Sie schwellen an und legen ihre Eier innerhalb ihrer Kutikula ab. Sie verhärtet und wird dadurch zu einer Art Dauerorgan, das man als Zyste bezeichnet. Die Zysten mit den Eiern können bis zu 12 Jahre im Boden auch unter ungünstigsten Verhältnissen überdauern. Wenn von einer Wirtspflanze, beispielsweise der Kartoffel, Lockstoffe ausgehen, werden die bereits in den Eiern in der Zyste gebildeten Larven „zum Leben erweckt“. Sie schlüpfen und befallen diese Pflanzen.

Andererseits gibt es auch Pflanzen, deren Wurzeln Inhaltsstoffe absondern, die eine stark nematizide Wirkung haben, also die Nematoden abtöten. Das Paradebeispiel dafür sind die Wurzeln der Studentenblume (Tagetes).

Schlupfreiz ermöglicht Vermehrung

Typische Schäden durch Kartoffelzystennematoden der Gattung Globodera sind kümmernde Kartoffelpflanzen mit struppigen Wurzeln, kleinen Knollen und vergilbten Blättern. An den Wurzeln sind ab Ende Juni erste weiße, später kleine goldgelb-braune runde Zysten zu erkennen. Werden im folgenden Jahr wieder Kartoffeln angepflanzt, beginnt der Befall erneut. Auch von resistenten Kartoffelsorten geht ein solcher Schlupfreiz aus. Den Nematoden gelingt es dann trotzdem, in ihre Wurzeln einzudringen, aber nicht die Zystenbildung. Die Schädlinge können sich nicht weiter vermehren.

Oberirdisch lebende Nematoden

Blattälchen Aphelenchoides und Stängelälchen Ditylenchus dringen - am liebsten über Spaltöffnungen - in das Parenchymgewebe der Pflanzenstängel und Zwiebeln ein und saugen die Zellen aus. Dort trifft es die Pflanze am meisten, weil hier ihre Nährstoffaufbereitung und -weiterleitung sowie die -speicherung und Atmung stattfindet. Das bewerkstelligen die Nematoden mit ihrem Mundstachel und verschiedenen Speichelenzymen, die die Mittellamellen von Zellverbänden auflösen. In engen Gewebebezirken können sich mehrere Generationen entwickeln. Erwachsene Blattälchen und ältere Larven der Stängelälchen können die Pflanzen verlassen. In einem Feuchtigkeitsfilm wandern sie zu neuen Nahrungsquellen in anderen Pflanzenorganen oder Pflanzen. Larven in ihrem 4. Entwicklungsstadium können trotz Austrocknung oder längerer Lagerungszeiten befallener Pflanzenteile, beispielsweise Bohnen- und Erbsensamen, jahrelang überstehen. Deshalb kann es immer wieder zu Übertragungen des Schädlings kommen. Stängelälchen haben hunderte Wirtspflanzen. Der Mais zum Beispiel verliert durch einen Befall seine Standfestigkeit, an Rüben kommt es zu der verheerenden Rübenkopffäule und an Ackerbohnen verfärben sich die Stängel. Bei Zwiebeln entstehen abnorme Verdickungen und Verkrümmungen an den Blättern.

Die Blattälchen mit ihren nahezu 200 Arten zieht es besonders zu Zierpflanzen wie zum Beispiel Chrysanthemen, das Erdbeerälchen besonders in das Bildungs- und Teilungsgewebe der Pflanzen. Es kommt zu erheblichen Wuchsstörungen.

Manche Arten brauchen keine Männchen

Nematoden können sich geschlechtlich und ungeschlechtlich vermehren; bei vielen Arten findet die Vermehrung sehr oft ohne Männchen statt. Die Weibchen legen 100 bis 600 Eier. Aus ihnen schlüpfen Larven, die den ausgewachsenen Tieren bereits stark ähneln. Die Larven durchlaufen vier Entwicklungsstadien, die unter optimalen Bedingungen nach zwei bis vier Wochen beendet sein können.

Bekämpfung?

Derzeit gibt es in Deutschland nur ein zugelassenes Nematizid, und zwar gegen Kartoffelzystennematoden, überwiegend in Niedersachsen eingesetzt. In einigen anderen EU-Ländern sind noch nematizide Granulate zugelassen. Bei tropischen Pflanzen geht es nicht ohne Nematizide. Vor allem Bananenpflanzen wären dort ohne diese Pflanzenschutzmittel verloren. An wirksamen Lösungen wird geforscht.