3 | Gifte – die ultimative Waffe im Tierreich

Als „giftig“ werden im Allgemeinen die Tiere bezeichnet, die spezielle Substanzen produzieren oder in sich tragen, die einen anderen Organismus schädigen können.

Um ihre Wirkung zu entfalten, müssen diese giftigen Substanzen auf irgendeinem Weg in den anderen Organismus gelangen. Man unterscheidet man diesbezüglich zwischen passiv giftigen und aktiv giftigen Tieren.

Passiv giftige Tiere

Diese Tiere besitzen Giftstoffe, die in ihren Körpern oder Geweben gespeichert sind, und diese Gifte wirken erst, wenn sie durch Verzehr, Berührung oder eine andere Form des Kontakts freigesetzt werden. Zumeist handelt sich dabei um klassische Nahrungsmittelvergiftungen. Bei manchen Fröschen reicht aber auch schon die Berührung mit der giftigen Haut des Frosches aus, um schwere Vergiftungen hervorzurufen – hier kann das Gift in geringen Mengen durch die Haut perfundieren und seine zerstörerische Wirkung entfalten.

Abb. 3.1: Ein kleiner Blauer Pfeilgiftfrosch (Dendrobates azureus). [©Susanne Jutzeler @pixabay]

Die Toxine, also die giftigen Bestandteile der Gifte, sind bei passiv giftigen Tieren meist von einfacher Struktur und von geringer Komplexität. Diese Gifte dienen nur einem Zweck: Sie sollen das Tier vor (Fress-)Feinden schützen.

Die prominentesten Beispiele für passiv giftige Tiere sind Amphibien wie Frösche, Kröten und Salamander, aber auch Muscheln, die giftige Einzeller einlagern oder einige Fische, die tödliches Nervengift enthalten. Eines der bekanntesten passiven Tiere ist der Kugelfisch (Familie Tertraodontidae), dessen Geschlechtsorgane (Ovarien), die Leber und die Haut das hochgiftige Tetrodotoxin (TTX) enthalten, eines der stärksten Nervengifte, das innerhalb kürzester Zeit durch Atemlähmung zum Tode führt. Daher ist die Zubereitung dieses Fisches in Japan nur speziell ausgebildeten Köchen gestattet, die penibel darauf achten, dass diese Organe, ohne sie zu verletzen, aus dem Fisch entfernt werden.

Abb. 3.2: Ein Masken-Kugelfisch (Arothon diadematus). [©Thomas Dörner]

Aktiv giftige Tiere

Als aktiv giftig werden solche Tiere genannt, die ihr Gift aktiv mit speziell ausgebildeten Organen in einen anderen Organismus applizieren. Wir finden in der Natur eine Vielzahl verschiedenster Strukturen, mit denen das Gift injiziert wird: da sind die Giftzähne der Schlangen, die Giftstacheln bei den Hautflüglern (Bienen, Wespen, Ameisen) und Skorpionen, die Giftklauen der Spinnen (Cheliceren) oder die Nesselzellen der Quallen, die wie kleine Harpunen das Gift in den Körper schießen. Aktiv giftige Tiere nutzen ihr Gift in erster Linie zum Beuteerwerb. Als eine Art positiver Nebeneffekt wird das Gift dann auch noch zur Selbstverteidigung gegen Fressfeinde oder andere Bedrohungen eingesetzt.

Abb. 3.3: Ein kleiner Blauringelkrake in typische Warnfärbung mit den blauen Ringeln. [©Dan Schofield]

Ein interessantes Beispiel, dass ein Tier sowohl aktiv als auch passiv giftig sein kann, sind die kleinen Blauringelkraken der Gattung Hapalochlaena vor den Küsten Australiens. Als aktiv giftiges Tier kann dieser kleine Oktopus mit einem Biss seines papageienschnabel-ähnlichen Beißwerkzeugs Tetrodotoxin (das gleiche Gift wie in dem Kugelfisch) in die Wunde applizieren, was schon manchem unvorsichtigen Menschen, der den kleinen Kraken angefasst hat, das Leben gekostet hat.

Der Blauringelkrake wechselt allerdings seine Rolle zu einem passiv giftigen Tier, wenn er versehentlich von einer Seeschildkröte beim Grasen unter Wasser mitgefressen wird. Durch die passive Aufnahme des Tetrodotoxins wird sie ebenfalls an den typischen Lähmungserscheinungen sterben.

Während die Gifte der passiv giftigen Tiere zumeist von einfacher chemischer Struktur sind, sind die Gifte der aktiv giftigen Tiere äußerst komplex.

Der Einsatz von Giften, ist derart erfolgreich, dass sich Gifte nahezu 90-mal unabhängig voneinander im Tierreich entwickelt haben. Weltweit gibt es etwa 200.000 giftige Tierarten, das bedeutet, das ungefähr jede achte Spezies über diese Waffe verfügt. Man findet Gifte in nahezu allen Tierklassen, von Quallen über Krebstiere, Insekten und Spinnen bis zu den Wirbeltieren.

Abb. 3.4: Vereinfachte Darstellung der Systematik der Tiere. Giftige Tiere findet man in fast allen Tiergruppen. Rot: aktiv giftige Tiere, gelb: passiv giftige Tiere.

Die Entwicklung von Giften in der Tierwelt ist ein faszinierendes Beispiel für die Kräfte der Evolution. Gift hat sich als äußerst effektives Werkzeug für das Überleben und die Anpassung an verschiedene Lebensräume herauskristallisiert.

Ein wesentlicher Faktor, der die Entwicklung von Giften begünstigt hat, ist die Gestaltung des Beuteerwerbs. Gift bietet kleineren, weniger wehrhaften Tiere die Möglichkeit, Beutetiere zu überwältigen, die ihre eigene körperliche Stärke weit übersteigen. Ein schneller Biss oder Stich reicht oft aus, um das Opfer zu lähmen oder gar zu töten, und minimiert gleichzeitig das Risiko, selbst verletzt zu werden.

Doch Gifte dienen nicht nur dem Beutefang – sie sind auch mächtige Verteidigungswaffen. Wenn man an die schmerzhafte Erfahrung eines Wespen- oder Bienenstichs denkt, wird klar, wie wirkungsvoll Gifte zur Abwehr von Bedrohungen sind. Diese Fähigkeit, potenziellen Angreifern durch einen schnellen Stich oder Biss schmerzhafte oder bisweilen sogar tödliche Verletzungen zuzufügen, erhöht die Überlebenschancen vieler Tiere erheblich.

Mit der Entwicklung von Giften war also ein vielseitiges Hilfsmittel geschaffen, das sich sehr positiv auf das Überleben auswirkte. Über Jahrmillionen hinweg hat sich das Hilfsmittel Gift immer weiterentwickelt und so zu einem äußerst ausgeklügelten Arsenal an verschiedenen Giften und deren Anwendung geführt. Das ist der Grund, warum wir heute so eine enorme Vielfalt von giftigen Lebewesen vorfinden – von Schlangen und Spinnen bis hin zu Meeresbewohnern wie Quallen und Tintenfischen.

„Giftig“ ist nicht immer „gefährlich“

Nur weil einige Tiere über Giftdrüsen und die passenden Werkzeuge verfügen, um ihre toxischen Substanzen zu injizieren, bedeutet dies nicht automatisch, dass sie für den Menschen eine ernsthafte Bedrohung darstellen. Im Gegenteil, die meisten giftigen Tiere sind für den Menschen relativ harmlos und Vergiftungen durch diese Tiere verlaufen in den meisten Fällen mild und ohne langfristige Folgen. Oft beschränken sich die Symptome auf kleinere Schwellungen, Rötungen oder lokale Schmerzen, die nach wenigen Stunden oder Tagen ohne bleibende Schäden wieder vollständig abklingen.

Daher wird dieses Buch auch den Fokus auf die giftigen Tiere legen, deren Bisse oder Stiche für den Menschen ernsthafte gesundheitliche Konsequenzen haben können, also die Vergiftungen mit medizinischer Relevanz verursachen.

In der Natur gibt es eine beeindruckende Vielfalt an unterschiedlichen Giften mit vielfältigen Wirkmechanismen. Dieses Buch wird Ihnen helfen, die feinen Unterschiede zu erkennen und ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, welche giftigen Tiere besondere Vorsicht erfordern und welche harmloser sind, als ihr Ruf es vermuten lässt.

Beim Thema Gifttiere wird auch immer sehr schnell gefragt: „Was ist die giftigste Schlange, die giftigste Spinne, der giftigste Skorpion oder allgemein das giftigste Tier…?“

Diese Frage kann leider nicht präzise beantwortet werden. Das liegt daran, dass die Giftigkeit (Toxizität) sehr schwer messbar ist. Das übliche Verfahren zur Bestimmung der Toxizität ist der LD50 Test. LD steht hierbei für „letale Dosis“ und die Zahl 50 gibt an, dass diese Dosis für 50% der Versuchstiere tödlich ist.

Dazu werden Versuchstieren, zumeist Labormäuse, verschiedene Konzentrationen des Giftes entweder unter die Haut (subkutan, s.c.) oder in die Vene (intravenös, i.v.), seltener in die Bauchhöhle (intraperitoneal, i.p.) gespritzt. Diejenige Konzentration, bei der 50% der Versuchstiere sterben, ist dann der LD50-Wert.

Dieser Wert, so präzise er auf den ersten Blick auch erscheinen mag, unterliegt zahlreichen Schwankungen, da verschiedene Faktoren eine Rolle spielen. Zum einen sind nicht alle Labormaus-Stämme gleich; genetische Unterschiede können die Empfindlichkeit gegenüber einem Gift beeinflussen. Zum anderen variieren die Gifte selbst je nach geografischer Herkunft des Gifttiers. So kann das Gift derselben Art in unterschiedlichen Regionen abweichende Zusammensetzungen und Wirkungsgrade haben. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Beutespezialisierung des Gifttieres. So ist das Gift der einer Nachtbaumnatter tödlich für Vögel und Echsen, aber recht harmlos für Säugetiere.

Tab. 3.1: Die mittlere LD50-Werte einiger tierischer Gifte. Leider sind die Tests nicht immer standardisiert. So sind die meisten Tests mit Giften von Insekten, Spinnen oder Skorpionen mit einer subkutanen Applikation verbunden, während die Tests bei Giftschlangen meist mit intravenöser Applikation durchgeführt werden. Dadurch wird die Vergleichbarkeit der Werte stark eingeschränkt.

Auch wenn ein Tier über ein überaus potentes Gift verfügt, muss dieses Gift aber immer noch in einer ausreichenden Menge zur Verfügung stehen. So ist z.B. die Stärke des Giftes einer Kreuzotter mit dem der Afrikanischen Puffotter vergleichbar. Allerdings injiziert die Kreuzotter bei einem Biss nur etwa 1/5 der Giftmenge einer Puffotter. Deshalb wird die...