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Erstaunliche Doppelgänger der Schmetterlinge

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Erstaunlich ähnlich: Ein heutiger Schmetterling im Vergleich zum Fossil eines Vertreters der Kalligrammatidae. (Credit: Conrad Labandeira (rechts) and Jorge Santiago-Blay (links), Smithsonian.
Könnten wir 150 Millionen Jahre in die Vergangenheit reisen, würden wir Insekten erblicken, die jeder sofort als Schmetterlinge identifizieren würde. Doch bei dieser erstaunlichen Ähnlichkeit handelt es sich nur um eine Kapriole der Evolution, berichten Forscher: Die sogenannten Kalligrammatidae, die in der Jura- und frühen Kreidezeit durch die Luft flatterten, waren mit unseren heutigen Schmetterlingen nur entfernt verwandt. Bei der Ähnlichkeit, die sogar die typischen Augenzeichnungen auf den Flügeln einschließt, handelt es sich um ein erstaunliches Beispiel von paralleler Evolution, sagen die Forscher.

Im Stammbaum der Insekten sind die Kalligrammatidae und die heutigen Schmetterlinge nur entfernt miteinander verbunden: Ihre Entwicklungslinien trennten sich vermutlich schon vor etwa 320 Millionen Jahren. Die Ära der Kalligrammatidae brach im Erdreitalter des Jura an und reichte bis in die mittlere Kreidezeit. Vor etwa 120 Millionen Jahren verließen sie dann allerdings wieder die Bühne der Evolution. Erst etwa 50 Millionen Jahre nach ihrem Aussterben machten sich erneut flatternde Insekten breit: Die Vorfahren unserer heutigen Schmetterlinge waren aus einem anderen Entwicklungszweig der Insekten hervorgegangen. Zu den Kalligrammatidae gab es wegen der schlechten Qualität der Fossilien bislang viele offene Fragen. Doch dann tauchten in China ausgesprochen detailreich erhaltene Exemplare auf. Mit ihnen hat sich nun ein Team um Conrad Labandeira von der Smithsonian Institution in Washington detailliert beschäftigt.

Ihre Untersuchungen offenbarten: Obwohl Kalligrammatidae und Schmetterlinge unterschiedlichen Entwicklungslinien entstammten, haben sie erstaunlich ähnliche Merkmale hervorgebracht. Am auffälligsten: die Flügel. Wie bei vielen heutigen Schmetterlingsarten wiesen auch diejenigen der Kalligrammatidae Kreise auf. Diese sogenannten Augenflecken dienen unseren modernen Flattertieren zur Abschreckung von Fressfeinden. Vermutlich erfüllten sie diesen Zweck bei den Kalligrammatidae ebenso, erklären die Forscher. Detailuntersuchungen legen zudem nahe, dass ihre Flügel vermutlich auch bereits bunte Farben besaßen und außerdem die für Schmetterlingsflügel typischen feinen Schuppenstrukturen.

Parallele Evolution führte zur Ähnlichkeit

Offenbar ernährten sich die Kalligrammatidae auch auf erstaunlich ähnliche Weise wie unserer heutigen Schmetterlinge, wie mikroskopische Untersuchungen der Mundpartien der Fossilien ergaben. Sie bildeten demnach ebenfalls einen langen Saugrüssel. Spuren von kohlenhydrathaltigen Überresten in diesen Ernährungsorganen legen nahe, dass die Kalligrammatidae damit zuckrige Lösungen saugten, ähnlich wie die Schmetterlinge den Nektar von Blüten. Doch diese Nahrungsquellen gab es vor 150 Millionen Jahren noch nicht, berichten die Forscher. Vermutlich haben sich die Kalligrammatidae damals an frühen Samenpflanzen gütlich getan, die ebenfalls bereits zuckrige Lösungen absonderten. Als Gegenleistung wurden sie von den flatternden Insekten bestäubt. Als diese Pflanzen ausstarben, verschwanden mit ihnen vermutlich auch die  Kalligrammatidae. Erst später entwickelten sich dann Pflanzen mit Blüten, an die sich die Vorfahren unserer heutigen Schmetterlinge anpassten.

Wie die Studie zeigt, entwickelten diese dabei erneut Merkmale, wie sie die Kalligrammatidae bereits zuvor hervorgebracht hatten. Dieses Phänomen wird als parallele Evolution oder auch konvergente Evolution bezeichnet: Unabhängig von einander entwickeln sich ähnliche Lösungskonzepte bei ähnlicher Lebensweise.

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Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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