Männchen eines Fächerflüglers der Art Xenos vesparum Foto: Dr. Hans Pohl, Friedrich-Schiller-Universität Jena
Münster (upm), 19. Juni 2012
Die Insektengruppe der Fächerflügler hat Forscher vor Rätsel gestellt. Sie umfasst über 500 Arten und ist schon seit fast 200 Jahren bekannt, konnte aber bis heute nicht eindeutig einer übergeordneten Gruppe von Insekten zugeordnet werden. Ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Bernhard Misof und Dr. Oliver Niehuis vom Museum Koenig in Bonn und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Erich Bornberg-Bauer vom Institut für Evolution und Biodiversität der Universität Münster hat nun erstmals das gesamte Erbgut – das Genom – eines Vertreters der Fächerflügler analysiert. So konnten die Forscher belegen, dass es sich bei diesen Insekten um eine Schwestergruppe der Käfer handelt. Die Arbeit ist in der Onlineausgabe der Fachzeitschrift "Current Biology" veröffentlicht.
"Insektenforscher sind einiges gewohnt, was seltsames Aussehen und Verhalten ihrer Forschungsobjekte betrifft. Fächerflügler haben jedoch besonders ungewöhnliche Eigenschaften. Manche Wissenschaftler haben die Fächerflügler sogar scherzhaft als 'Insekten aus dem All' bezeichnet, weil man sie aufgrund ihrer Merkmale keiner Position im Stammbaum zuordnen konnte", erklärt Erich Bornberg-Bauer. Die Fächerflügler – fachsprachlich Strepsiptera genannt – sind meist nur wenige Millimeter groß. Während die erwachsenen Männchen Flügel besitzen, sind die Weibchen flügellos. Die Insekten verbringen mindestens einen Teil ihres Lebens als Parasiten im Körper anderer Insekten, beispielsweise in Wespen oder Silberfischchen. Die Weibchen der meisten Fächerflügler-Arten verbringen sogar ihr gesamtes Leben im Körper ihres Wirtes. Die Männchen leben als erwachsene Tiere nur wenige Stunden, in denen sie sich ausschließlich der Suche nach einem Weibchen und der Paarung widmen.
Bislang waren sich Forscher nicht einig, ob Fächerflügler eng mit Käfern oder eng mit Fliegen verwandt sind – oder ob sie außerhalb dieser Gruppen stehen. Die Strepsiptera durchlaufen von der Larve zum erwachsenen Insekt eine schrittweise Entwicklung. Nach mehreren Larvenstadien verpuppen sie sich. Aus der Puppe schlüpft das erwachsene Insekt. Diese sogenannte holometabole Entwicklung tritt beispielsweise auch bei Schmetterlingen, Käfern oder Fliegen auf. Fächerflügler weisen jedoch zusätzlich einige Merkmale eines anderen Entwicklungstyps auf – der hemimetabolen Entwicklung, bei der es kein Puppenstadium gibt. Manche Forscher haben daher angenommen, Fächerflügler seien ein Verbindungsglied zwischen den beiden sich unterschiedlich entwickelnden Insektengruppen.
Das Forscherteam hat nun durch einen Vergleich des Fächerflügler-Genoms mit elf bereits bekannten Insekten-Genomen und dem neu analysierten Erbgut eines Käfers gezeigt, dass es sich bei den Fächerflüglern um eine Schwestergruppe der Käfer handelt – beide Gruppen hatten einen gemeinsamen Vorfahren. Damit ist auch klar, dass es sich bei den Fächerflüglern nicht um ein Verbindungsglied zwischen hemi- und holometabolen Insekten handelt. Vielmehr seien die Merkmale der Fächerflügler und der holometabolen Insekten unabhängig voneinander entstanden - die Stepsiptera hätten ein Entwicklungsprogramm reaktiviert, das auch bei den hemimetabolen Insekten zum Tragen kommt. Das holometabole Entwicklungsschema sei also nicht unbedingt so starr wie bislang angenommen, so die Forscher. "Damit ist eines der letzten Rätsel des Stammbaums der Insekten – der größten und vielfältigsten Gruppe von Tieren – gelöst", betont Bernhard Misof.
Originalliteratur:
Niehuis O. et al. (2012): Genomic and Morpholpgical Evidence Converge to Resolve the Enigma of Strepsiptera. Current Biology in press, doi:10.1016/j.cub.2012.05.018
Originalliteratur Forschung A-Z/Prof. Dr. Erich Bornberg-Bauer