Gefleckte Laternenfliegen leben in den USA länger – und möglicherweise tragen Städte zu ihrer Verbreitung bei

Gefleckte Laternenfliegen – invasive Insekten, die vor einem Jahrzehnt erstmals in den Vereinigten Staaten gelandet sind – schlüpfen jedes Jahr früher und bleiben später aktiv, heißt es eine Analyse von Citizen-Science-Daten von Forschern der New York University. Dieser längere Lebenszyklus und die Verlagerung der Aktivität könnten zum Teil auf Städte und ihr wärmeres Klima zurückzuführen sein.

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Biologisches Journal der Linnean Society.

Die in Teilen Asiens heimische Gefleckte Laternenfliege wurde erstmals 2014 in Ost-Pennsylvania in den USA gefunden. Seitdem hat sich die Bevölkerung über den Nordosten sowie den Mittleren Westen und Südosten ausgebreitet, was Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen auf die lokale Pflanzenwelt und die Landwirtschaft aufkommen lässt.

Die farbenfrohen, aber schädlichen Insekten wurden 2020 in New York City zu einem alltäglichen Anblick – was für Kristin Winchell, eine Assistenzprofessorin für Biologie an der NYU, die Ökologie und Evolution in städtischen Umgebungen untersucht, keine Überraschung war. Aus verschiedenen Gründen, darunter Klima, Handel und Wettbewerb, sind Städte häufig die Heimat invasiver Arten.

„Städte haben tendenziell mildere Winter, was günstige Bedingungen für Arten schafft, die sonst nur in heißen, tropischen Klimazonen leben könnten“, erklärte Winchell. „Städte sind auch stark vernetzte Orte, an denen Handel stattfindet, und Organismen können auf Sendungen in Flugzeugen oder Booten landen, die zwischen Städten reisen.“

„Schließlich sind städtische Umgebungen für viele einheimische Arten nicht sehr freundlich, so dass es eine degradierte ökologische Gemeinschaft gibt, die Möglichkeiten für die Aufnahme neuer Arten schafft“, sagte Winchell.

Als Winchell und ihr Team 2022 an die NYU kamen – zu einer Zeit, als es in New York City viele gefleckte Laternenfliegen gab –, wurden sie neugierig auf die Ausbreitung von Laternenfliegen in den USA und darauf, ob die Urbanisierung bei der Invasion eine Rolle spielte.

Die Kraft der Bürgerwissenschaft nutzen

Da gefleckte Laternenfliegen dank der markanten Markierungen auf ihren Körpern und Flügeln leicht zu identifizieren sind, lernte die Öffentlichkeit schnell, sie zu erkennen und sie den Landesregierungen und Citizen-Science-Plattformen zu melden.

Eine solche Plattform, iNaturaliststellte eine reichhaltige Datenquelle für Winchells Forschungsteam dar, darunter Hannah Owen, die diese Studie als Studentin an der NYU Shanghai leitete, nachdem sie ein Semester in Winchells Labor in New York City verbracht hatte.

Owen analysierte fast 20.000 Fotos von gefleckten Laternenfliegen im Nordosten der USA, die Bürgerwissenschaftler zwischen 2014 und 2022 auf iNaturalist hochgeladen hatten, und notierte dabei die Standorte und Lebensstadien der Insekten, um Populationsmuster und Aktivitäten zu untersuchen. Die in iNaturalist dokumentierten Muster der Laternenfliegen stehen im Einklang mit ihrem schnellen Wachstum in den nordöstlichen Bundesstaaten in den ersten Jahren der Invasion.

Zusammen mit Winchell und Fallon Meng, einem Ph.D. Owen, Student in Winchells Labor, der gefleckte Laternenfliegen untersuchte, bemerkte, dass Laternenfliegen – sowohl Nymphen als auch Erwachsene – jedes Jahr früher auftauchten und später aktiv blieben. Diese Verschiebung des Zeitpunkts ihrer Aktivität und ihres verlängerten Lebenszyklus fiel mit der Ausbreitung der Insekten weiter nach Norden zusammen.

„Das ist wichtig, weil eine Verlängerung der aktiven Periode jedes Jahr bedeutet, dass sie mehr Zeit haben, sich zu vermehren und auszubreiten“, sagte Winchell.

Bei der Betrachtung der regionalen Temperatur und verschiedener Messgrößen im Zusammenhang mit städtischen Gebieten – Entfernung zum Stadtzentrum, Baumkronenbedeckung sowie gepflasterte Flächen und Dächer – stellten die Forscher fest, dass sowohl höhere Temperaturen als auch die Urbanisierung mit dem früher auftauchenden Laternenfliegen in Zusammenhang standen.

Dies deutet darauf hin, dass Städte und ihre wärmeren Temperaturen – bekannt als städtischer Wärmeinseleffekt – die Ausbreitung von Gefleckten Laternenfliegen weiter nördlich in kältere Regionen begünstigen könnten, einschließlich Gebiete, die früher als zu kalt galten, als dass die Insekten gedeihen könnten.

Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse in die Überwachung und Eindämmung von Gefleckten Laternenfliegen und anderen invasiven Arten, insbesondere in Städten, einfließen können.

„Wenn Städte sich dessen bewusster sind, können diese großen Bevölkerungszentren mehr tun, um invasive Arten einzudämmen“, sagte Owen.

„Da gefleckte Laternenfliegen jedes Jahr früher auftauchen, könnten Städte zu Früherkennungszonen werden“, sagte Meng. „Wenn sich die Menschen bei Routineuntersuchungen auf städtische Gebiete konzentrieren, könnte dies Frühwarnungen für neue Regionen und schnellere Reaktionszeiten ermöglichen, um die Ausbreitung möglicherweise einzudämmen.“

Haben die gefleckten Laternenfliegen in New York City ihren Höhepunkt erreicht?

In Gebieten, in denen Laternenfliegen-Invasionen früher begannen, wie Pennsylvania und New Jersey, wuchsen die Populationen zunächst exponentiell, aber die Citizen-Science-Daten zeigten, dass sie nach vier oder fünf Jahren ihren Höhepunkt erreichten und wieder zurückgingen. In diesen Bundesstaaten gibt es zwar immer noch gefleckte Laternenfliegen, sie sind jedoch weitaus seltener verbreitet als noch vor einigen Jahren.

„Dies ist ein klassisches Wachstumsmuster, das wir bei invasiven Arten beobachten, wenn sie Teil der ökologischen Gemeinschaft werden“, sagte Winchell. „Es macht Sinn, dass der ökologische Druck beginnt, die Population zu reduzieren – zum Beispiel lernen einheimische Arten wie Spinnen, Wespen und Vögel, die Laternenfliegen zu jagen.“

Die iNaturalist-Daten zeigten, dass New York im Jahr 2022 die größte Laternenfliegenpopulation hatte, und basierend auf Mustern in Staaten mit früheren Invasionen sagten die Forscher voraus, dass die Population in den folgenden Jahren ihren Höhepunkt erreichen und dann zurückgehen würde – eine Vorhersage, die sich in diesem Jahr mit großem Abstand bewahrheitete weniger häufige Sichtungen der Insekten.

Aufgrund dieser Muster in den Bundesstaaten geht Winchell davon aus, dass es sich eher um einen natürlichen ökologischen Prozess handelt, der die Entwicklung der Bevölkerung verändert – und nicht um unsere individuellen Bemühungen, Insekten zu bekämpfen. Und basierend auf den kleineren, aber anhaltenden Populationen von Gefleckten Laternenfliegen an Orten, die früher ihren Höhepunkt erreichten, ist es wahrscheinlich, dass diese Insekten hier bleiben werden.

„Werden sie wieder so ausschwärmen wie vor ein paar Jahren? Wahrscheinlich nicht“, sagte sie. „Aber gehen sie weg? Nein.“