Warum harmlose Schmetterlinge giftigen Arten exakt gleichen können

15. Oktober 2011, 10:11
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Evolutionforscher finden genetische Ursachen für das Phänomen der "Müllerschen Mimikry"

Das Phänomen offenbart anschaulich das Wunder der Evolution - ein Wunder, das gleichzeitig ein Rätsel ist, das Wissenschafter, darunter auch Darwin, seit Jahrhunderten beschäftigt hat: Es geht um die Frage, wie einige Schmetterlingsarten zu einem Flügelmuster kommen, das jenem anderer, giftiger Schmetterlinge aufs Haar gleicht, um so vor Angriffen von Vögeln zu sicher zu sein. Einem europäischen Forscherteam ist es nun gelungen, das dieses genetische Rätsel zu lösen.

Einige der weltweit führenden Evolutionstheoretiker haben darüber spekuliert, wie Schmetterlinge, die einen für Vögel abstoßenden Geschmack haben, dasselbe Tarnfarbenmuster entwickeln können. Forscher am Staatlichen Museum für Naturgeschichte in Paris (CNRS) und der Universität Exeter in Großbritannien lieferten nun Einblicke in diesen von Schmetterlingen angewandten Trick zum Schutz vor Vögeln. Dieses Naturphänomen mit der Bezeichnung "Müllersche Mimikry" tritt auf, wenn zwei oder mehr Arten, die denselben Fressfeind haben, die Warnsignale des jeweils anderen nachahmen.

Die Forscher untersuchten die im Regenwald des Amazonas vorkommende Schmetterlingsart Heliconius numata, die eine Reihe von anderen Schmetterlingsarten der Gattung Melinaea, die für Vögel ungenießbar sind, in derselben Umgebung nachahmt. Das Team identifizierte und sequenzierte die Chromosomenregion, die für die Flügelmuster von Heliconius numata zuständig ist. Eine einzige Region auf einem einzigen Chromosom steuert das Flügelmuster eines Schmetterlings. Dieses Chromosom enthält die Gene, die die unterschiedlichen Elemente des Musters kontrollieren.

Supergen

Diese Gruppe, die die Experten das "Supergen" nennen, sorgt dafür, dass genetische Kombinationen, die aufgrund ihrer mimetischen Ähnlichkeit bevorzugt werden, auch erhalten bleiben. Es stellt jedoch auch sicher, dass die Kombinationen, die nicht-mimetische Muster erzeugen, gar nicht erst aufkommen. Supergene sind für die Entwicklung und den Erhalt verschiedener Eigenschaften in der Natur entscheidend, darunter auch die Farben und Muster von Meerestieren sowie die Form von Blumen.

Richard ffrench-Constant von der Universität Exeter kommentiert die Forschungsergebnisse wie folgt: "Es waren die ursprünglichen Beobachtungen der Mimikry, die uns dabei halfen, das Prinzip der natürlichen Selektion einzukreisen. Nun, mit den richtigen Instrumenten, sind wir in der Lage, den Grund für diese faszinierende Transformation zu verstehen: Durch die Veränderung nur eines einzigen Gens kann der Schmetterling seine Fressfeinde hinters Licht führen, indem er einfach eine Reihe unterschiedlicher Schmetterlinge nachahmt, die ihm nicht schmecken." (red)

  • Heliconius numata (oben) gleicht exakt dem für Vögel ungenießbaren Melinaea mneme (unten). Ein europäisches Forscherteam ging den genetischen Ursachen der "Müllerschen Mimikri" auf den Grund.
    foto: mathieu chouteau/university of exeter

    Heliconius numata (oben) gleicht exakt dem für Vögel ungenießbaren Melinaea mneme (unten). Ein europäisches Forscherteam ging den genetischen Ursachen der "Müllerschen Mimikri" auf den Grund.

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