Wissenschaftler enthüllen Rätsel um Mimikry
Ein europäisches Forscherteam hat entdeckt, warum Schmetterlinge die Fähigkeit haben, ihre Flügelmuster zu verändern und sie anderen Schmetterlingsarten anzupassen, um sich so vor Angriffen von Vögeln zu schützen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht und löst das Rätsel, das Wissenschaftler viele Jahre lang beschäftigt hat, darunter auch Darwin. Die Forschungen zeigen, dass die Umsortierung der Genome bei der gleichzeitigen Existenz adaptiver Phänotypen, bei denen mehrere Gene zusammen wirken, eine Schlüsselrolle spielt, weil sie die Rekombination und den Genfluss einschränkt. Einige der führenden Evolutionsdenker der Welt haben darüber spekuliert, wie Schmetterlinge, die einen für Vögel abstoßenden Geschmack haben, dasselbe Tarnfarbenmuster entwickeln konnte. Forscher am Muséum national dHistoire naturelle in Paris (Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS) in Frankreich und der Universität Exeter im Vereinigten Königreich liefern Einblicke in diesen Trick, den die Schmetterlinge verwenden, um Vögel auszutricksen. Dieses Naturphänomen namens 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 in derselben Umgebung nachahmt und stellten fest, dass eine Population dieser Art ein sehr charakteristisches Flügelmuster hat, das denen von anderen Schmetterlingen wie der Gattung Melinaea, die für Vögel ungenießbar sind, ähnelt. Dieser geniale Trick schützt die Schmetterlinge vor ihren Fressfeinden. Das Team identifizierte und sequenzierte die Chromosomenregion, die für die Flügelmuster der H. numata zuständig ist. Eine einzige Region auf einem einzigen Chromosom steuert das Flügelmuster eines Schmetterlings; das Chromosom enthält die Gene, die die unterschiedlichen Elemente des Musters kontrollieren. Diese Gruppierung, 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 essentiell, darunter auch die Farben und Muster von Meerestieren sowie die Form von Blumen. In ihrer Studie entdeckten die Forscher ferner, dass bei dieser Schmetterlingsart drei Versionen desselben Chromosoms koexistieren, und dass jede Version bestimmte Flügelmusterarten steuert. Somit können Schmetterlinge sehr unterschiedlich aussehen, obwohl sie dieselbe Desoxyribonukleinsäure (DNS) haben. "Diese Entdeckung hat uns umgehauen", erklärt der leitende Autor Dr. Mathieu Joron vom Muséum national dHistoire naturelle. "Diese Schmetterlinge sind die "Transformer" der Insektenwelt. Aber statt vom Auto in einen Roboter verwandelt bei den Insekten ein einziger genetischer Schalter ein mimetisches Muster in ein anderes - das ist faszinierend und Stoff für Science Fiction. Wir beginnen nun den triefgreifenden Effekt dieses Umschaltens zu verstehen." Professor Richard ffrench-Constant von der Universität Exeter kommentiert die Forschungsergebnisse wie folgt: "Dieses Phänomen hat die Wissenschaftler seit Jahrhunderten beschäftigt - einschließlich Darwin höchstpersönlich. 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 Gens kann der Schmetterling seine Fressfeinde hinters Licht führen, indem er einfach eine Reihe unterschiedlicher Schmetterlinge nachahmt, die ihm nicht schmecken." Über die Supergenregion sagt Professor ffrench-Constant ganz treffend: "Dieses Gen ist wahrhaft ein evolutionärer Paukenschlag".Weitere Informationen finden Sie unter: Muséum national d'Histoire naturelle: http://www.mnhn.fr/museum/foffice/transverse/transverse/accueil.xsp?cl=en University of Exeter: http://www.exeter.ac.uk/ Nature: http://www.nature.com/
Länder
Frankreich, Vereinigtes Königreich