Einzelnes Gen bestimmt Muster auf Schmetterlingsflügeln

Chicago . Ein einzelnes Gen kann bei einer Schmetterlingsart ganz unterschiedliche Flügelmuster hervorrufen. Bisher sei von einem „Supergen“ ausgegangen worden, einem Zusammenspiel eng verlinkter Gene, berichten Wissenschaftler aus Indien und den USA. Sie zeigten, dass die Information des Gens bei verschiedenen Mustervarianten unterschiedlich ausgelesen wird. Die Forscher stellen ihre Arbeit im Fachblatt „Nature“ vor.

Das Team um Marcus Kronforst von der University of Chicago hatte die Flügelmuster bei einem Schmetterling aus der Gruppe der Ritterfalter untersucht, dem Kleinen Mormon (Papilio polytes), auch bekannt als Gewöhnlicher Mormon. Diese Art, die eine Flügelspannweite von bis zu zehn Zentimetern erreicht, ist in Asien weit verbreitet. Die Männchen tragen alle die gleiche Musterung auf ihren Flügeln.

Ein Teil der Weibchen imitiert das Flügelmuster vier verschiedener giftiger Schmetterlinge aus der Gattung Pachliopta. Auf diese Weise schützen sie sich vor Fressfeinden, welche die eigentlich ungiftigen Schmetterlinge für ungenießbar halten. Eine solche Nachahmung eines ungenießbaren oder wehrhaften Tieres durch harmlose Tiere zur Täuschung von Feinden wird Bates’sche Mimikry genannt.

Kronforst und sein Team fanden heraus, dass nicht wie erwartet mehrere Gene über jeweils einen Teil der Muster bestimmen, sondern eines allein: das Gen „doublesex“. Aus früheren Untersuchungen ist bekannt, dass dieses Gen bei Insekten für die Differenzierung des männlichen und weiblichen Geschlechts sorgt. Die Forscher zeigten, dass durch bestimmte Umsetzungsprozesse die genetische Information von „doublesex“ in unterschiedliche Proteine übersetzt wird.

Darüber hinaus stellten die Wissenschaftler fest, dass „doublesex“ überdurchschnittlich viele Veränderungen einzelner Bausteine besitzt. Vermutlich spiele auch dies eine Rolle bei der Musterentstehung.

Weibchen mit „Tarnflügeln“ ließen sich über diese Mutationen von nicht-getarnten Weibchen und den Männchen unterscheiden. Der genaue Mechanismus der Farbgebung von einem einzelnen Gen aus sei allerdings noch unklar.