Der veränderte Schmetterling ist ein Symbol für den Prozess der Evolution
Hervorragende Schmetterlinge, die mit ihren bezaubernden Tarnfähigkeiten beeindrucken, sind ein Anblick der Sonderklasse. Ein außergewöhnliches Exemplar, geschmückt mit zarten Farbtönen und einer Mähne wie ein Löwe, ist ein Beweis für die Wunder der Evolution. Wissenschaftler machten diese Entdeckung beim Vergleich mit weniger auffälligen Artverwandten - das Disco-Gen spielt dabei eine wichtige Rolle.
Ein harmonisches Zusammenspiel von Pink und einer gelben Rückseite, die an Bananen erinnert, verleiht manchen Schmetterlingen eine märchenhafte Atmosphäre. Der weniger beachtete Cousin innerhalb dieser leuchtenden Erdbeerwirbel ist ein faszinierendes Beispiel für die Entwicklung von Arten, wie es in der Zeitschrift "Proceedings B" der britischen Royal Society zu sehen ist.
So faszinierend der Schmetterling Dryocampa rubicunda mit seinen zarten Farben und seiner wilden Löwenmähne auch sein mag: Man kann ihn nur in der Dunkelheit entdecken. Die Ähnlichkeit mit dem weniger auffälligen Cousin, der Anisota-Gruppe der Augenschwärmer, tritt tagsüber immer deutlicher hervor.
Disco im Genom
Laut einer von Yan Sondhi, einem US-Wissenschaftler an der Florida International University und dem Florida Museum of Natural History, geleiteten Forschung ist das sogenannte Disco-Gen dafür verantwortlich. Es regelt den Tag-Nacht-Zyklus bei Insekten und seine Auswirkungen sind bei Schmetterlingen unterschiedlich.
Wahrscheinlich haben Veränderungen am Disco-Gen dazu geführt, dass die heutigen Dryocampa-Schmetterlinge sich an den Nachtflug angepasst haben und sich dadurch in zwei Arten von einer ursprünglichen Art verzweigt haben. Bei den Anisota-Schmetterlingen sind die Weibchen aktiv bei Dämmerung und am frühen Abend, während die Männchen den Tag bevorzugen, berichten die Forscher.
kürzlich getrennt
Die ursprüngliche Art hat sich relativ kürzlich in evolutionärer Hinsicht getrennt: "nur" vor etwa 3,8 Millionen Jahren. Heute gehören die entstandenen Arten zu den kleinsten Augenschwärmerarten in Nordamerika.
Neue Arten entstehen häufig durch geographische Isolation, zum Beispiel wenn ein Gebirgszug als Barriere dient. Abgesonderte Populationen entwickeln sich unabhängig voneinander und verlieren schließlich die Fähigkeit, sich fortzupflanzen, was zu Nachkommen führt.
Die Vorfahren von Dryocampa und Anisota bewohnten jedoch dieselbe Region. Wie erfolgt die Artbildung unter solchen Umständen?
Eine Frage der Gene
Zunächst vermutete Sondhi Unterschiede in der Farbwahrnehmung als Grundlage für die Trennung zwischen tag- und nachtaktiven Kreaturen. Doch dem war nicht so - stattdessen traten Unterschiede in den sogenannten Clock-Genen auf, die den Tag-Nacht-Zyklus von Organismen steuern.
Veränderungen in der Menge der Proteine, die diese Gene produzieren, führen dazu, dass Zellen aktiv oder inaktiv werden und beeinflussen verschiedene Aspekte des Körpers, einschließlich Stoffwechsel, Zellwachstum, Blutdruck und Körpertemperatur, wie die Forscher erklären.
Laut Sondhi und seinem Team haben die nachtaktiven, süß gefärbten Schmetterlinge mehr Energie in ihre Geruchsfähigkeiten gesteckt, während ihre tagaktiven Artgenossen mehr in Gene investiert haben, die mit der Sehfähigkeit zusammenhängen.
Die Entdeckung des Disco-Gens bei Schmetterlingen betont seine Rolle bei der Bestimmung ihrer Aktivitätsperioden. Das Gen regelt den Tag-Nacht-Zyklus bei Insekten und führt zu signifikanten Unterschieden zwischen den Dryocampa- und Anisota-Schmetterlingen.
Die Anpassung der Dryocampa-Schmetterlinge an den Nachtflug, die auf Veränderungen am Disco-Gen zurückzuführen ist, hat eine wichtige Rolle bei ihrer Evolution und Artbildung gespielt.
