Forscher der Universität Lund haben herausgefunden, dass genetische Farbvariationen bei weiblichen Blauschwanzlibellen, darunter eine Form, die Männchen nachahmt, vor mehr als fünf Millionen Jahren entstanden sind. Diese Entdeckung vertieft unser Verständnis der genetischen Vielfalt und der Evolutionsprozesse von Kleinlibellen und legt den Grundstein für weitere Evolutionsforschung.

Seit mehr als zwei Jahrzehnten erforschen Wissenschaftler an der schwedischen Universität Lund die Gemeine Blauschwanzlibelle, eine Art, bei der weibliche Libellen drei verschiedene Farbformen aufweisen, darunter eine, die das Männchen nachahmt, um sich vor Belästigungen durch die Paarung zu schützen. Kürzlich entdeckte ein internationales Forscherteam, dass diese genetische Farbvariation, die bei mehreren Arten häufig vorkommt, auf Veränderungen in einer bestimmten Region des Genoms zurückzuführen ist, die mindestens 5 Millionen Jahre zurückreicht.

Die Frage, wie genetische Variation entsteht und warum sie im Laufe der Zeit bestehen bleibt, ist von zentraler Bedeutung für die Evolutionsbiologie, Populationsgenetik und Naturschutzbiologie. In allen Populationen begrenzter Größe verschwindet die genetische Variation mit der Zeit. Daher ist es wichtig, die Mechanismen zu verstehen, die neue genetische Varianten erzeugen, und diejenigen, die diese aufrechterhalten. Dies hat wichtige Auswirkungen auf den Schutz des künftigen evolutionären Potenzials von Arten und Populationen, sich an sich schnell verändernde Umweltbedingungen anzupassen.

In einer neuen Studie, die in „Nature Ecology and Evolution“ veröffentlicht wurde, hat ein Forscherteam die umfangreiche und überraschende Farbvariation zwischen Weibchen von Blauschwanzlibellen (Ischnuraelegans) kartiert.

„Bei dieser Libellenart haben die Weibchen drei genetisch bedingte Farbformen, von denen eine sie wie Männchen aussehen lässt. Diese Männchen-ähnlichen Weibchen haben einen Vorteil, weil sie übermäßiger Belästigung durch Männchen bei der Paarung entgehen“, sagte Erik Svensson, Professor für Biologie an der Universität Lund. „Unsere Studie klärt, wann, wie und warum diese Variation entstanden ist, und zeigt, dass diese Variation über den langen Prozess der Evolution durch die sogenannte ausgleichende natürliche Selektion aufrechterhalten wurde.“

Durch die Sequenzierung der DNA von drei Farbformen des Blauschwanzlibellen und den Vergleich mit den beiden Farbformen des eng verwandten tropischen Damselfly Ischnurasenegalensis konnten die Forscher zeigen, dass diese genetische Farbvariation bei weiblichen Libellen vor mindestens 5 Millionen Jahren durch mehrere verschiedene Mutationen in einer bestimmten genetischen Region auf dem Chromosom 13 des Damselflys entstand.

Erik Svensson sagte: „Die enormen Unterschiede in der Insektenfarbe faszinieren die Öffentlichkeit und werfen Fragen über die Funktion von Farbsignalen und ihre evolutionären Konsequenzen für die Partnerwahl und sexuelle Konflikte auf.“

Nachdem Forscher das Gen gefunden haben, das für die Farbvariation bei Weibchen verantwortlich ist, können sie nun einen Schritt weiter gehen und verschiedene Genotypen bei Männchen und den aquatischen Larvenstadien dieser Insekten identifizieren. Männchen fehlen sichtbare Farbformen, aber die Forscher wollen untersuchen, ob Farbgene andere Eigenschaften von Larven und Männchen beeinflussen, einschließlich Überleben und Verhalten.

„Wir verfügen nun über eine gute Wissensbasis, um die Farbvariation dieser in Europa, Afrika, Asien, Australien, Nord- und Südamerika vorkommenden Libellengattung über viel längere evolutionäre Zeitskalen hinweg zu untersuchen“, schlussfolgert Erik Svensson: „Diese neuen genetischen Ergebnisse helfen uns zu verstehen, was innerhalb einer Art sowie über viel längere evolutionäre Makrozeitskalen von mehreren zehn Millionen Jahren und zwischen mehreren verschiedenen Arten geschieht.“

Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily