Bisher älteste Entdeckung von physogastrischen Insekten

Eingeschlossen in Baumharz und konserviert wie in einer Zeitkapsel: In Bernstein eingeschlossene Fossilien geben detaillierte Einblicke in die Anatomie längst ausgestorbener Arten. Die LMU-Zoologen Prof. Joachim T. Haug und Dr. Carolin Haug haben fossile Florfliegenlarven (Verwandte der heutigen Grünen Florfliege) mit auffällig vergrößertem Hinterleib entdeckt. Die Fossilien, die in rund 100 Millionen Jahre altem Bernstein in Myanmar gefunden wurden, stammen aus der Kreidezeit. „Das ist der bisher älteste Fund von sogenannten physogastrischen Insekten, die in der Lage sind, ihren Rüssel stark zu vergrößern“, sagt Haug.

Dieses Phänomen tritt auch bei vielen lebenden Insektenarten und anderen Arthropoden auf. Es basiert auf einer ausgeprägten Faltung der äußeren Körperschicht, die bei Bedarf eine große Volumenzunahme des Körpers ermöglicht.

Auf diese Weise können Zecken ihre Größe beim Blutsaugen stark vergrößern und Honeypot-Ameisen können ihren Hinterkörper als voluminösen Nektarvorrat zum Wohle der Kolonie nutzen. Ein weiteres Beispiel sind Raupen, die im Larvenstadium vor der Verpuppung viel Nahrung verschlingen und dabei schnell an Körpervolumen zunehmen.

Spezialisierte Raubtiere

Bei einigen physogastrischen Arten ist die regelmäßige Häutung ein zusätzlicher Mechanismus, der eine noch stärkere Vergrößerung des Rumpfes ermöglicht. Hinweise auf eine solche Häutung fanden die Forscher auch bei den fossilen Larven aus dem Bernstein, als sie deren Körperbau und Proportionen mit lebenden Arten verglichen.

Durch die Analyse morphologischer Merkmale, insbesondere des Kopfes und der Mundwerkzeuge, konnten die Zoologen die fossilen Larven als Vertreter der Gruppe Berothidae (Perlenflorfliegen), einer Eigengruppe der Neuroptera (Florfliegen), identifizieren. Da die Larven einiger lebender Arten Teile ihrer Larvenphase in Termitennestern verbringen, vermuten die Forscher, dass es den fossilen Larven ebenso ergangen sein könnte.

„Larven von Berothidae leben oft räuberisch – parasitär wäre eine andere Art, es zu beschreiben – in engen Tunneln und Galerien von Termitenhügeln, was diese Vermutung stützen würde“, sagt Haug. Häufig tritt die Physogastrie im Zusammenhang mit dem Leben auf engstem Raum auf und ist mit einer besonderen Prädationsstrategie verbunden: „Die Larven füllen die Gänge mit ihren Körpern fast vollständig aus, sodass die Beute nicht mehr entkommen kann.“

Trotz dieser Hypothesen über die Lebensweise der neu gefundenen fossilen Larven ist die Rekonstruktion ihres kreidezeitlichen Lebensraums noch nicht abgeschlossen: „Andere Studien enthalten viele Hinweise auf fossile Florfliegenlarven, die in Totholz lebten und eine Handvoll weisen sogar auf eine fossile Lebensweise hin in oberen Bodenschichten.“

Erfolgreiche Evolutionsstrategie

Sicher ist, dass die Physogastrie innerhalb der Arthropoden (Euarthropoda) sehr ungleich verteilt ist, was darauf hindeutet, dass sich diese Eigenschaft im Laufe der Evolution mehrfach unabhängig voneinander entwickelt hat. Durch den Fund der fossilen Florfliegenlarven ist nun auch klar, dass es in der Evolutionsgeschichte der Arthropoden vor mindestens 100 Millionen Jahren Physogastrie gegeben haben muss. Dieser Befund ist der bisher älteste Nachweis des Phänomens bei Insekten.

„Insgesamt war die Formenvielfalt der Florfliegenlarven während der Kreidezeit offenbar größer als heute“, sagt Haug. Ein Großteil dieser Vielfalt ist seitdem verschwunden, und die Larven der meisten lebenden Florfliegenarten sind schnelle und schlanke Raubtiere. Doch neben dieser Daseinsweise hat sich die Strategie der Berothidae erhalten: Die Larven dieser Gruppe entwickeln immer noch eine beachtliche Beleibtheit: „Das scheint 100 Millionen Jahre lang funktioniert zu haben, da die Eigenschaft der Physogastrie überlebt hat.“

Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte.