Ethanol in der Natur: Warum fruchtfressende Tiere regelmässig Alkohol aufnehmen

Tiere, die Früchte fressen, nehmen zwangsläufig auch Exemplare zu sich, die schon leicht überreif und damit etwas alkoholhaltiger sind – doch viel zu lange, so argumentiert ein Team von Ökologinnen und Ökologen in einem neuen Bericht, sei das als seltene und rein zufällige Ausnahme betrachtet worden.

Die meisten Alkohole wirken giftig. Trotzdem können einige Tiere (uns Menschen eingeschlossen) geringe Mengen Ethanol verarbeiten – ein Molekül, das von Hefen (Saccharomyces cerevisiae) gebildet wird, wenn sie Pflanzenmaterial abbauen.

„[Ethanol ist] in der Naturwelt viel verbreiteter, als wir bislang angenommen haben, und die meisten Tiere, die zuckerreiche Früchte fressen, werden in irgendeinem Ausmass damit in Kontakt kommen“, sagt die Verhaltensökologin Kimberley Hockings von der Universität Exeter.

„Wir entfernen uns von dieser anthropozentrischen Sichtweise, dass Ethanol nur etwas ist, das Menschen nutzen.“

Ethanol ist in Ökosystemen weit verbreitet

Auf Basis von 100 bereits veröffentlichten Quellen zu diesem Thema beschreibt das Team ein komplexes Evolutionsgeflecht rund um das Auftreten von Ethanol auf der Erde. In grösseren Mengen sei dieser Alkohol vor etwa 100 Millionen Jahren entstanden, als Hefen begannen, den Nektar und die Früchte der ersten Blütenpflanzen der Erde zu vergären.

Aus dieser anfänglichen ökologischen Wechselwirkung entwickelte sich demnach eine evolutive Kette, an der Pflanzen, Hefen, Bakterien, Insekten und Säugetiere beteiligt waren.

Da Ethanol natürlicherweise in nahezu jedem Ökosystem der Erde vorkommt, so Hockings und Kolleginnen und Kollegen, ist es wahrscheinlich, dass Tiere, die Früchte und Nektar fressen – also genau die Substrate, aus denen dieses alkoholische Molekül entsteht – es regelmässig aufnehmen.

Das erscheint auch deshalb plausibel, weil die Anwesenheit von Ethanol ein Hinweis darauf sein kann, dass eine Nahrung besonders viel Zucker enthält und damit energiereich ist.

Evolutionäre Wechselwirkungen zwischen Pflanzen, Hefen und Tieren

„Nachdem Pflanzen zuckerreiche Früchte, Säfte und Nektare entwickelten und Hefen die Ethanolproduktion ausbildeten, um diese Ressourcen zu verteidigen, könnten einige Tiere eine höhere metabolische Effizienz gegenüber Ethanol erworben haben, um den Verzehr ethanolhaltiger Nahrung zu ermöglichen“, schreiben die Autorinnen und Autoren.

Damit bekommt auch die sogenannte Hypothese vom betrunkenen Affen zusätzlichen Rückhalt: Demnach könnte die menschliche Vorliebe für Alkohol teilweise von Primatenvorfahren stammen, die ethanolhaltige Früchte wegen ihres höheren Nährwerts bevorzugten.

„Auf der kognitiven Seite wurden Ideen vorgeschlagen, dass Ethanol das Endorphin- und Dopaminsystem auslösen kann, was zu Gefühlen der Entspannung führt, die Vorteile in Bezug auf Sozialverhalten haben könnten“, sagt die Verhaltensökologin und Erstautorin Anna Bowland von der Universität Exeter.

„Um das zu testen, müssten wir wirklich wissen, ob Ethanol in der Wildnis eine physiologische Reaktion auslöst.“

Nutzen, Risiken und Anpassungen bei frucht- und nektarfressenden Tieren

Gleichzeitig liegen die Nachteile einer zu hohen Aufnahme auf der Hand – und sie können für Wildtiere gravierende Folgen haben.

„Aus ökologischer Sicht ist es nicht vorteilhaft, betrunken in Bäumen herumzuklettern oder nachts von Fressfeinden umgeben zu sein – das ist ein Rezept dafür, dass die eigenen Gene nicht weitergegeben werden“, sagt der Molekularökologe Matthew Carrigan vom College in Central Florida.

„Es ist das Gegenteil von Menschen, die sich berauschen wollen, aber die Kalorien nicht wirklich wollen – aus nichtmenschlicher Perspektive wollen die Tiere die Kalorien, aber nicht die Trunkenheit.“

Das könnte erklären, warum bestimmte Säugetiere und Vögel, die bei ihrer Ernährung stark auf Früchte und Nektar angewiesen sind, Anpassungen entwickelt haben, um Ethanol besonders effizient abzubauen.

Menschen, Schimpansen und Gorillas können ein bestimmtes Enzym, A294V, bilden. Es geht auf eine einzelne Aminosäureveränderung im Erbgut eines gemeinsamen Vorfahren vor etwa 10 Millionen Jahren zurück und verschafft diesen Primaten eine besonders hohe Ethanol-Toleranz.

So oder so scheint Ethanol-Konsum in die Evolutionsgeschichte vieler Tiere – einschliesslich unserer eigenen – eng eingewoben zu sein.

Die Studie ist in Trends in Ökologie & Evolution erschienen.