Verwandtschaftsmuster zwischen flugunfähigen Stabheuschrecken deuten darauf hin, dass Vögel die Eier verteilen, nachdem sie trächtige Weibchen gefressen haben. Laborexperimente deuteten zuvor auf die Möglichkeit hin, doch eine neue genetische Analyse natürlicher Populationen in Japan durch Forscher der Universität Kobe unterstützt diese Idee nun.
Die meisten Arten von Stabheuschrecken sind flugunfähig, sie sind jedoch über große Entfernungen und geografische Gebiete verbreitet, die die Verbreitung flugunfähiger Tiere behindern würden. Dies hat Forscher zu Spekulationen veranlasst, dass ihre Eier von Vögeln verbreitet werden könnten, die sich von trächtigen Weibchen ernähren, ähnlich wie viele Pflanzenarten darauf angewiesen sind, dass Vögel ihre Samen zusammen mit Früchten fressen und sie verteilen, während die Samen den Verdauungstrakt der Tiere passieren Vögel unversehrt.
Experimentelle Studien mit Ramulus mikado, einer in Japan weit verbreiteten Stabheuschrecke, hatten darauf hingewiesen, dass dies möglich ist. Da jedoch die direkte Beobachtung eines solchen Ereignisses in der Natur höchst unwahrscheinlich ist, war unklar, ob dieser Mechanismus tatsächlich zur Verbreitung des Insekts beiträgt.
Der Biologe Suetsugu Kenji von der Universität Kobe und sein Team wandten sich daher der Analyse der Verwandtschaftsmuster von Ramulus mikado-Populationen zu. Er erklärt: „Wir haben uns die Idee der genetischen Isolierung durch geografische Entfernung zunutze gemacht.“
„Nach dieser Idee führt die Anhäufung genetischer Mutationen schließlich zu einer positiven Korrelation zwischen der genetischen Differenzierung zwischen Standorten und der geografischen Entfernung, die sie trennt, wenn die einzelnen Ausbreitungsentfernungen kleiner sind, wie etwa bei flugunfähigen Insekten.“ Somit kann die genetische Variation zwischen verschiedenen Populationen ein Indikator für die Ausbreitungsrate der Art sein.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Verfahren der Royal Society B, malen Sie ein lebendiges Bild. Unter vielen Genen, bei denen die Unterschiede mit der geografischen Entfernung korrelierten, fand das Team einige Beispiele für Gene, die eindeutig eng miteinander verwandt waren, obwohl sie geografisch bis zu Hunderte von Kilometern voneinander entfernt waren und geografische Merkmale aufwiesen, die diese Tiere normalerweise nicht überwinden können.
Hauptautor Suetsugu sagt: „Erstaunlicherweise entdeckten wir inmitten eines Meeres begrenzter aktiver Ausbreitung identische Genotypen, die über große Entfernungen springen, was ein starkes Indiz dafür ist, dass in der Vergangenheit eine passive genetische Ausbreitung über weite Distanzen stattgefunden hat.“ Mit anderen Worten, einige der flugunfähigen Insekten müssen von Ort zu Ort geflogen sein, und der einzig plausible Weg, wie dies passieren könnte, besteht darin, dass die Eier der Insekten die Passage durch den Verdauungstrakt der Vögel, die sie fressen, überleben.
Warum wird diese Ausbreitungsmethode dann nicht bei anderen Insekten beobachtet? Der Forscher der Universität Kobe erklärt: „Die Eier der meisten Insektenarten werden typischerweise kurz vor dem Legen befruchtet, wobei sie sich auf die Spermien verlassen, die nach der Kopulation in den weiblichen Insekten gespeichert sind. Bei einigen Stabheuschreckenarten sind die Weibchen jedoch parthenogen, das heißt, sie können Eier produzieren.“ lebensfähige Eier ohne Befruchtung. Nur aufgrund dieser Eigenart ihrer Natur können lebensfähige Stabheuschreckenbabys aus den Eiern schlüpfen.
Es ist wichtig zu bedenken, dass Stabheuschrecken genau deshalb so genannt werden, weil ihre Hauptüberlebensstrategie nicht darin besteht, von ihren Raubtieren gefressen zu werden, im Gegensatz zu vielen Pflanzen, die darauf angewiesen sind, dass ihre Früchte von Tieren gefressen werden und ihre Samen somit verbreitet werden. Dennoch erklärt Suetsugu die Bedeutung dieses Ergebnisses für die wissenschaftliche Gemeinschaft: „Dieser Befund lädt Forscher dazu ein, tiefer in die Ausbreitungsmechanismen verschiedener Arten einzutauchen und lang gehegte Annahmen über das Schicksal von Organismen, die von Raubtieren gefressen werden, in Frage zu stellen.“
Mehr Informationen:
Suetsugu Kenji et al., Phylogeographische Beweise für die historische Fernverbreitung der flugunfähigen Stabheuschrecke Ramulus mikado, Verfahren der Royal Society B: Biologische Wissenschaften (2023). DOI: 10.1098/rspb.2023.1708. royalsocietypublishing.org/doi … .1098/rspb.2023.1708