Zwei südamerikanische Schmetterlingsarten der Gattung Heliconius faszinieren Evolutionsforscher seit Langem, gelten sie doch als Paradebeispiele für Charles Darwins Lehre: Obwohl sie nicht allzu eng miteinander verwandt sind, haben Heliconius melpomene und Heliconius erato eine fast identische Flügelzeichnung.
Wie kann das sein? Forscher der britischen Universität Cambridge haben die Genome der beiden Falter jetzt analysiert und entdeckt, dass die Musterung in kleinen, zentralen Abschnitten (Hotspots) festgelegt ist.
"Die Ergebnisse sagen uns etwas über die Grenzen der Evolution", ist der Zoologe Dr. Chris Jiggins überzeugt, einer der Autoren der Studie. "Obwohl das Erbgut viele Tausend Gene enthält, sind nur ein bis zwei beteiligt, um die Farbmuster zu ändern", berichtet er weiter.
Die gelb-rote Farbe auf den schwarzen Flügeln schützen die südamerikanischen Schmetterlinge vor Fressfeinden. Denn das Muster signalisiert, dass die Falter giftig und somit ungenießbar sind. Da sich die Arten nicht miteinander fortpflanzen können, muss diese Anpassung an die Umwelt parallel vonstatten gegangen sein - mit frappierend ähnlichen Resultaten. Dabei profitiert die eine Art von der anderen: Wenn ein Vogel gelernt hat, dass eine der beiden Spezies ungenießbar ist, überträgt er dies auf die andere. Das funktioniert aber nur, wenn die Falter (fast) nicht auseinanderzuhalten sind.
Dem genetischen Werdegang der Flügelgestaltung sind die britischen Forscher der Universität Cambridge mit ihrer Arbeit nun auf die Spur gekommen. Demnach spielte sich die Evolution der Flügelfarben in einem sehr kleinen Genombereich ab und - das ist die zweite Überraschung - nicht in den Genen, in denen bei anderen Falterarten die Farbgebung und die Flügelmuster festgelegt sind, sondern vermutlich auf der Ebene der Zellsignale.
In einem nächsten Schritt soll nun erforscht werden, ob das Verhalten der Falter, etwa die Bevorzugung von Partnern mit speziellen Farbvarianten oder bestimmten Flügelmustern, auch bei der optischen Evolution eine Rolle spielt.
(hi)