Beginnen sich die Raupen des Schwammspinners in den Wipfeln der Eichen aufzulösen, hat das Baculovirus sein Ziel erreicht. Was vor Kurzem noch Raupenkörper war, tropft nun von den Blättern. So verbreitet sich das Virus. Es dauert nicht lange, und die nächste Schwammspinnerraupe frisst von einem verseuchten Blatt. Dann hat das Virus ein neues Opfer gefunden – und wird es in den Tod treiben.

Sein Ziel ist das Erbgut der Raupe. Es verändert das Genom seines Wirtstieres, das nun beginnt, ein Enzym zu produzieren. Dieses Enzym schaltet ein Hormon aus, das die Raupe dringend braucht: Es signalisiert ihr, dass sie genug gefressen hat. Die infizierte Raupe ist sprichwörtlich nimmersatt. Sie frisst und frisst und frisst. Und als wäre das noch nicht genug, bringt die Infektion die Raupe dazu, so hoch wie nur möglich zu klettern. Dort angekommen, heftet sie sich an ein Blatt. Nun macht Baculovirus ernst: Es tötet die Raupe. Eine chemische Reaktion sorgt dafür, dass sich das Tier verflüssigt. Tröpfchenweise verbreitet sich das Virus weiter.

Strategien wie diese entstammen dem Horrorkabinett der Evolution. Die Hauptdarsteller: Neuroparasiten. Sie attackieren die Nervenbahnen und Gehirne ihrer Opfer und übernehmen die Kontrolle. In der Nebenrolle: Wirtstiere, gefügig gemachte, willenlose Zombies. Einmal infiziert, können sie nur noch eines: der Verbreitung des Parasiten dienen.

Es gibt Viren wie Baculovirus, die das Erbgut ihrer Wirte verändern. Pilze, die Ameisen befallen und deren Verhalten so verändern, dass sie an einer Blattunterseite verharren, bis ihnen der Pilz durch den Kopf gewachsen ist und seine Sporen verteilen kann. Kratzwürmer, die die Atmungsrate von Forellen steigern, sodass diese mehr Sauerstoff brauchen, näher an der Oberfläche schwimmen müssen und hier gefressen werden. Saitenwürmer, die Heuschrecken befallen und im Körper ihrer Wirte ein Selbstmordprotein produzieren. Es lässt die Heuschrecken ins Wasser springen, der Wurm windet sich dann aus dem Hinterleib heraus ...

Per Anhalter durch die Gedärme

Martin Kalbe von Max-Planck-Institut für Evolutionsbiolgie in Plön ist fasziniert von solchen Strategien. "Ich bin ein Fan von Wurmparasiten." Kalbe, um die 50, Wanderschuhe, Cargohose und kariertes Hemd, stellt ein kleines Glas auf den Tisch. Darin liegen, in Alkohol eingelegt, Bandwürmer der Art Schistocephalus solidus. Man traut den farblosen Wesen, die entfernt an überfahrene Baguettes erinnern, nicht besonders viel zu. Doch sie gehören zu den begnadetsten Manipulatoren, die die Natur hervorgebracht hat.

Ihr Lebenszyklus beginnt im Wasser, wo sie als winzige Larven umherschwimmen, um von einem Ruderfußkrebs gefressen zu werden. Im Darm angelangt, bohren sie sich ins Leibesinnere. Doch der kleine Krebs ist nur die erste Station im Lebenszyklus des Parasiten. Der Wurm will weiter. Er beginnt zu wachsen und erreicht, abhängig von der Temperatur, nach rund zwei Wochen die richtige Größe, um seinem Wirt zu wechseln. Nun muss er dringend dafür sorgen, dass der Krebs von einem Fisch gefressen wird. Wie stellt er das an? Er verändert das Verhalten des Krebses. Solange der Wurm noch nicht groß genug ist, zwingt er ihn, vorsichtig zu sein und sich beim kleinsten Anzeichen von Gefahr zu verstecken. Ist der Parasit aber reif für die nächste Etappe, legt er einen chemischen Schalter um. Der zurückhaltende Krebs wird plötzlich zu einem Draufgänger – und damit zur leichten Beute für Fische. "Wir wissen tausend Dinge über den Bandwurm, aber nicht, wie er seinen Wirt dazu bringt, gefressen zu werden", sagt Manfred Milinski, Chef von Martin Kalbe und Direktor des MPI für Evolutionsbiologie. Fest stehe nur, sagt Milinski, dass das über Botenstoffe funktionieren müsse, sogenannte Neurotransmitter.

Der Krebs muss von einem Stichling gefressen werden, dessen Darm ist das Ziel des Wurmes. Wieder bohrt er sich in die Leibeshöhle, das Schlaraffenland. Über seine Hautoberfläche nimmt er Nahrung auf, über Wochen oder Monate wächst er heran. Dann will er weiter. Denn auch der Stichling ist für ihn nur Mittel zum Zweck – wichtig, aber sinnlos, solange dieser am Ende nicht von einem Vogel gefressen wird. Der Wurm schaltet deshalb den Fluchtreflex des Fisches aus. Für Vögel sind infizierte Stichlinge leichte Beute, und dann hat der Bandwurm sein Ziel erreicht. Im Darm des Vogels paart sich der zwittrige Parasit mit einem Artgenossen und legt dort Eier ab. Über den Vogelkot gelangen diese zurück ins Wasser, wo dann die nächste Generation von Bandwurmlarven hofft, von einem Krebs gefressen zu werden.

"Kein Parasit hat ein Interesse daran, seinen Wirt umzubringen"

Niemand manipuliert so virtuos wie Schistocephalus solidus. Doch warum nimmt er überhaupt das Risiko auf sich, den Wirt zu wechseln – und das gleich mehrmals? "Die Vorteile für den Bandwurm sind enorm", sagt Manfred Milinski. Sie überwiegen noch die ebenfalls beträchtlichen Risiken: Zunächst muss die Larve überhaupt gefressen werden. Sie selbst bewegt sich nur wenig, kann kaum mehr tun, als abzuwarten. Ruderfußkrebse, die aktiv auf Jagd gehen, sind eine perfekte erste Station. Auch der zweite Wirtswechsel ist hoch riskant. Der Bandwurm spielt Russisches Roulette: Nur wenn der Krebs von einem Dreistachligen Stichling (es gibt Stichlingsarten mit bis zu 16 Stacheln) gefressen wird, kann er sich im Körper festsetzen. In jedem anderen Fisch wäre er verloren. Im Dreistachligen Stichling jedoch kann er sich laben. Milinski erklärt: "Der Wurm nimmt im Fisch um das bis zu 10.000-Fache seines Gewichts zu." Das ist, als würde ein Lkw innerhalb von ein paar Wochen auf die Größe der Queen Mary 2 anschwellen. Beim Endwirt ist der Wurm weniger wählerisch: Hauptsache, Vogel. Die Umstellung von Fisch zu Vogel ist für den Wurm dennoch gewaltig. Der Fischkörper ist meist rund zehn Grad kalt – im Darm des Vogels hingegen herrschen Extrembedingungen. Die Körpertemperatur liegt bei 41 Grad, knapp unterhalb der Grenze, an der viele Enzyme zerstört werden. Der Wurm, der weder Darm noch Gehirn hat, muss binnen Minuten seinen Stoffwechsel umstellen.

Marionettenspieler im Fischgehirn

Diese letzte Stufe des Parasitenzyklus können Forscher simulieren. In Plön zeigt Martin Kalbe auf das Brutgefäß, das in der Ecke seines Labors steht. Kleine Glaskolben werden in warmem Wasser hin- und hergeschwenkt. Sie sind mit Nährlösung gefüllt. Darin ein engmaschiges Netz, in dem zwei Bandwürmer eingeschweißt sind. Im Gegenlicht winden sich die Tiere pulsierend umeinander. Sie bemerken nicht, dass ihnen die Forscher vorspielen, sie seien im Innern eines Vogels, und produzieren kopulierend Hunderte Eier, die sich als feiner schwarzer Ring am Glasboden absetzen. In ein paar Tagen wird Kalbe die Eier absaugen, in ein Reagenzglas füllen und in den Kühlschrank stellen. Winterschlaf bis zum nächsten Experiment.

Kalbe holt eine Petrischale hervor. Fünf infizierte Stichlinge liegen aufgereiht nebeneinander. Kalbe hat die Fische in Norwegen gefangen. Ein Schnitt hinter den Kopf hat sie getötet, doch in ihren Körpern pulsiert es noch immer. Die prallen Leiber sind voller Bandwürmer. Kalbe nimmt einen Fisch zwischen seine kräftigen Finger und schneidet ihn mit einer Nagelschere auf. Dann legt er das Tier unter das Mikroskop, stellt das Bild scharf und weist auf einen kleinen Monitor. Kalbe dehnt den Schnitt behutsam mit einer Pinzette. Er erklärt: Dort die Milz, winzig und tiefrot, da die Leber, größer und nur schwach gefärbt. Dann wechselt er die Pinzette und zieht einen großen, weißen Lappen heraus. Das ist er. Schistocephalus solidus, der Willensbrecher und Marionettenspieler. Ruckartig zieht sich der Parasit zusammen. Langsam entspannt er seine Muskeln, nun ist er so lang wie der Fisch selbst. Kalbe wiegt den Wurm und trägt das Gewicht zusammen mit anderen Daten in eine Tabelle ein. Danach holt er noch zwei weitere Würmer aus dem Fisch. Harmlos, hilflos wirken sie, als Kalbe sie in Nährlösung legt. Der tote Stichling bleibt zurück wie ein geplatzter Ballon.

Obwohl der Bandwurm seinen Wirt rücksichtslos manipuliert, darf er nicht zu brutal vorgehen. Ein zu früher Tod würde auch für den Parasiten das Ende bedeuten: "Leben und leben lassen, darum geht es", sagt Martin Kalbe. "Kein Parasit hat ein Interesse daran, seinen Wirt umzubringen. Er muss wissen, wann er zu weit geht." Über die Jahrtausende hat sich zwischen Würmern und Fischen eine Art Kräftegleichgewicht eingependelt. Koevolution heißt diese wechselseitige Anpassung. Kalbe stellt sich diesen Prozess wie eine Art Kommunikation vor. Koevolution führt zu hoher Spezialisierung. Die Wirte verteidigen sich, die Parasiten müssen ausgeklügelte Strategien entwickeln, um die Abwehr zu durchbrechen.

Nicht nur deshalb gehört der Parasitismus zu den erfolgreichsten Lebensstrategien, die die Evolution hervorgebracht hat. Und seine Vertreter zu den erstaunlichsten Wesen auf diesem Planeten. So wird die Amerikanische Großschabe von der Juwelwespe heimgesucht: Wenn die Wespe zum Angriff auf die gut dreimal so große Kakerlake übergeht, muss sie schnell sein. Sie injiziert ein Gift in einen Nervenknoten in der Brust, sodass die Schabe ihre Beine nicht mehr bewegen kann. Die Lähmung dauert wenige Minuten – genug Zeit für den zweiten Stich. Die Wespe führt ihren Stachel wie ein Endoskop in das Gehirn ihres Opfers ein. Mit chirurgischer Präzision spritzt sie ihr Gift ins Protocerebrum, eine Gehirnregion, die auch für die Fluchtreaktion zuständig ist. Die Kakerlake ist willenlos. Die Juwelwespe greift eine Antenne der Schabe und führt das Insekt zu ihrer Nisthöhle, als wäre sie ein Hund an der Leine. Dort klebt die Wespe ihre Eier an die Bauchunterseite ihres Opfers. Die Höhle verschließt sie mit Kieselsteinen. Die Schabe verharrt regungslos im Inneren. Nach drei Tagen schlüpfen die Wespenlarven und ernähren sich von den Körperflüssigkeiten ihres wehrlosen Wirts. Nach ein paar Tagen bohren sie sich in den Körper der Schabe und beginnen, sie von innen aufzufressen, bis sie genug haben und sich im Inneren ihres Wirtes verpuppen.

Wie manipuliert ein Schimmepilz ein komplexes Tier?

Wie haben sich solch komplexe Lebenszyklen herausgebildet? Joachim Kurtz von der Universität Münster versucht, auf diese Frage eine Antwort zu finden. "Wir reden über Millionen von Jahren Evolution, von Milliarden von Individuen", sagt Kurtz. "Wenn irgendwann eine vorteilhafte Veränderung entstanden ist, hat die Parasitenart einen enormen Vorteil." Doch der Druck ist groß. Nur wer optimal angepasst ist, überlebt und pflanzt sich fort – und gibt damit auch die genetische Variation, jene Mutation weiter, die sich nach und nach durchsetzt.

Doch wie gelingt es simplen Organismen, etwa Schimmelpilzen oder Viren, viel komplexere Tiere zu manipulieren, Ameisen oder Raupen etwa? Von außen betrachtet, wirkt das perfide Spiel der Neuroparasiten kompliziert. Untersucht man es ein wenig genauer, offenbart sich Überraschendes: Die Parasiten bringen ihre Wirte nicht dazu, etwas völlig Neues zu tun: "Sie aktivieren nur ein Verhalten, das es in der Stammesgeschichte der Wirte schon gegeben hat und das irgendwo im möglichen Verhaltensspektrum liegt", sagt Joachim Kurtz. Sie sind keine Erfinder, sondern spielen nur auf der Klaviatur natürlichen Verhaltens.

Ein gutes Beispiel dafür ist der Kleine Leberegel. Auch dieser Wurm nutzt drei Wirtsstadien. Er lebt in Schnecken und wird von ihnen als Schleimball ausgehustet, der Hunderte von Larveneiern enthält. Den zuckerhaltigen Schleim fressen Ameisen. Einige der Larven wandern nun ins Gehirn der Ameisen. Sie bringen die Tiere dazu, sich nachts vom sicheren Bau zu entfernen und auf einen Grashalm oder eine Blüte zu klettern. Dort beißen sie sich fest, ihre Mundwerkzeuge verkrampfen. Die Ameise wartet nun gleichsam darauf, am Morgen von grasenden Rindern, Schafen oder Pferden gefressen zu werden. Steigen tagsüber die Temperaturen, löst sich der Beißkrampf, und die Ameise krabbelt zurück in ihren Bau. Erst am nächsten Abend bricht sie wieder auf und erfüllt erneut die Anweisungen des Wurms in ihrem Hirn.

Wird sie gefressen, landet der Parasit im Körper seines Endwirtes und wird dort geschlechtsreif. Über den Kot gelangt er zurück auf die Weide – und in die nächste Schnecke.

Auch Menschen werden von Neuroparasiten kontrolliert

Neuroparasiten kontrollieren auch das Verhalten des Menschen: In Deutschland sind 60 Prozent der Bevölkerung mit dem Einzeller Toxoplasma gondii befallen. In der Regel bleibt solch eine Infektion symptomlos, im Akutfall haben Betroffene Fieber, Halsschmerzen und Schüttelfrost. Die Symptome gehen nach ein paar Tagen zurück, der Erreger bleibt. Er bildet Zysten in Muskeln und im Gehirn. Menschen stecken sich bei Katzen an, die für Toxoplasma der eigentliche Endwirt sind. Die Katzen haben sich bei Mäusen oder Ratten infiziert – ohne große Anstrengung. Der Parasit treibt ihnen die Beute direkt ins Maul: Infizierte Nager werden vom Odeur ihrer Feinde magisch angezogen. Anstatt panisch zu fliehen, krabbeln sie vertrauensselig auf die Katzen zu. Überhaupt sind infizierte Mäuse unternehmungslustiger und gehen größere Risiken ein. Sie sind leichte Beute. Dabei geht Toxoplasma mit chirurgischer Präzision vor: Die Mäuse verlieren nicht ihre Angst vor Licht, offenen Plätzen oder anderen Räubern, nur die Angst vor Katzen. Offenbar greift der Einzeller in den Hormonhaushalt der Nager ein.

Störenfried im Hormonhaushalt

Toxoplasma attackiert und manipuliert aber nicht nur Mäuse. Er verändert auch das Verhalten infizierter Menschen. Eine Studie aus Dänemark zeigt, das infizierte junge Frauen häufiger Selbstmord begehen. Eine tschechische Studie untersuchte den Anteil von Toxoplasmose-Opfern bei Verkehrsunfällen. Sie waren fast dreimal so häufig in Unfälle verwickelt wie Menschen ohne den Erreger. Offenbar verlangsamt Toxoplasma die Reaktionszeit. Weitere Untersuchungen liefern Hinweise darauf, dass Toxoplasma bei der Entstehung von neurologischen und psychischen Krankheiten eine Rolle spielt. Der Parasit könnte bei Parkinson, Alzheimer, bipolarer Störung und Schizophrenie eine Rolle spielen, wird spekuliert. Offenbar verändert der Erreger das Zusammenspiel der Botenstoffe im Gehirn, unter anderem den Einfluss von Dopamin. Andere Studien weisen darauf hin, dass er auch den Hormonhaushalt durcheinanderbringt. Bei Männern steigt der Testosteronspiegel, sie werden aggressiver, risikofreudiger und sexuell aktiver. Bei Frauen bewirkt der Parasit das Gegenteil.

Während einige dieser Erkenntnisse als gesichert gelten, stehen hinter anderen Ergebnissen noch Fragezeichen. Ob Infizierte risikofreudiger sind oder Risikobereite sich eher infizieren, lässt sich schwer nachprüfen. Für Joachim Kurtz klingen die Erkenntnisse aber durchaus plausibel: "Das Gehirn von Mensch und Maus – dem eigentlichen Zwischenwirt – ist nicht so verschieden. Und auch wenn der Mensch für den Parasiten heute ein Fehlwirt ist, ist er früher durchaus einmal Beutetier für Großkatzen gewesen."

Die Welt der Neuroparasiten wirkt wie einem Thriller entnommen. Doch sie lehrt den aufmerksamen Beobachter mehr als nur das Fürchten. Wer versteht, wie das Gift der Schlupfwespe Kakerlaken willenlos macht, kann verstehen, wie das Verhalten im gesunden Tier gesteuert wird. Die Forscher in Plön sehen sich den Bandwurm deshalb genau an, um zu verstehen, wie Immunsysteme funktionieren. Weil Parasiten ihre Wirtsspezies unter Druck setzen, immer neue Abwehrstrategien zu entwickeln, sind sie eine Triebfeder der Evolution. Ohne Parasiten gäbe es wohl keine so große Artenvielfalt auf der Erde: Die Schmarotzer erzwingen kreative Anpassung. Manfred Milinski geht in seiner Wertschätzung sogar noch weiter: "Ohne Parasiten und Infektionskrankheiten würde wir heute noch immer als RNA-Moleküle in der Ursuppe schwimmen."

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