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Seit wann Nachtfalter hören können

Nachtfalter haben Hörorgane, die auf Ultraschalllaute regieren. (Bild: Backiris/iStock)

Mit „gespitzten Ohren“ fliegen sie durch die Dunkelheit: Die Nachtfalter entwickelten erst Hörorgane, als die Fledermäuse begannen, mit Echoortung durch die Nacht zu jagen, heißt es. Doch dieser Theorie widersprechen nun die Ergebnisse einer Studie. „Ohren“ entstanden demnach innerhalb dieser artenreichen Insektengruppe bereits rund 30 Millionen Jahre bevor die ersten Fledermäuse den Nachthimmel eroberten. Wozu die Nachtfalter in der Ära der Dinosaurier schon ein Gehör brauchten, bleibt vorerst unklar.

Von den schönen Gartenbesuchern über die berühmt-berüchtigten Prozessionsspinner bis hin zu Schädlingen in der Landwirtschaft: Die Schmetterlinge (Lepidoptera), zu denen auch die Nachtfalter gehören, bilden mit fast 160.000 bekannten Vertretern eine der artenreichsten Tiergruppen der Natur. Schon lange beschäftigen sich Evolutionsbiologen mit der Frage, wann diese Insekten im Lauf der Entwicklungsgeschichte entstanden sind und wie sie sich spezialisierten.

Bisher gab es dazu zwei grundlegende Hypothesen: Die Schmetterlinge entwickelten sich parallel zu den Blütenpflanzen, von deren Nektar sie sich ernährten. Später brachten dann die nachtaktiven Vertreter ihre charakteristischen Hörfähigkeiten und weitere Abwehrmechanismen als Reaktion auf die Entwicklung der Fledermäuse hervor, so die bisherige Annahme. Es ist bekannt, dass Nachtfalter je nach Familie Hörorgane an verschiedenen Körperteilen besitzen. Bei vielen Arten reagieren sie empfindlich auf Ultraschall und bei einigen wurde zudem dokumentiert, dass die Insekten rufenden Fledermäusen ausweichen.

Ein neuer Stammbaum der Schmetterlinge

Im Rahmen einer umfangreichen Untersuchung der Entwicklungsgeschichte der Tag- und Nachtfalter hat ein internationales Forscherteam die beiden Annahmen zur Evolution der Schmetterlinge nun überprüft. Durch Untersuchungen von Funden fossiler Insekten sowie durch genetische Analysen heutiger Arten gewannen sie Einblicke in den Verlauf der Evolution dieser Insekten. So konnten sie schließlich einen neuen Stammbaum der Schmetterlinge erstellen, aus dem auch hervorgeht, wann sich bei den Tag- und Nachtfaltern bestimmte Schlüsselmerkmale entwickelt haben.

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Wie die Forscher berichten, zeichnet sich in ihren Ergebnissen ab: Die Schmetterlinge sind tatsächlich kurz nach dem Auftreten der ersten Blütenpflanzen entstanden. Der gemeinsame Vorfahre der heutigen Tag- und Nachtfalter lebte demnach offenbar vor etwa 300 Millionen Jahren. Die Hypothese des evolutionären Zusammenhangs zwischen den Schmetterlingen und den blühenden Pflanzen hat sich somit bestätigt.

„Ohr-Evolution“ vor den Fledermäusen

Für die Fledermaushypothese gilt das jedoch nicht, berichten die Wissenschaftler: Es zeichnet sich ab, dass es bei den Nachtfaltern neunmal unabhängig voneinander zur Entwicklung von Hörorganen gekommen ist. Der Knackpunkt ist dabei: Vier Mal entstanden Ohren bereits vor etwa 91 Millionen Jahren – etwa 30 Millionen Jahre bevor die ersten Fledermäuse mittels Echoortung durch die Nacht jagten. Mit anderen Worten: Nicht alle Hörsysteme haben sich bei den nachtaktiven Faltern als Reaktion auf die Echoortung von Fledermäusen entwickelt.

„Einen alleinigen Evolutionsdruck für die Entstehung des Hörvermögens in der Gruppe der Nachtfalter bildete das Auftreten der Fledermäuse offenbar nicht“, sagt Co-Autor Bernhard Misof vom Zoologischen Forschungsmuseum Alexander König – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere in Bonn (ZFMK). Co-Autorin Marianne Espeland vom ZFMK führt weiter aus: „Die Ergebnisse legen nahe, dass mit dem Auftreten der Fledermäuse im Eozän und damit nach dem Aussterben der Dinosaurier der durch die Nachtjäger bedingte Feinddruck im Verlauf der weiteren Evolution zu vielfältigen Spezialisierungen der bereits vorhandenen Hörorgane und auch zu Neuentwicklungen von Hörorganen führte“.

Doch was könnten die Nachtfalter in der Zeit vor den Fledermäusen gehört haben? „Wir wissen es nicht“, sagt Co-Autor Akito Kawahara vom Florida Museum of Natural History in Gainesville. So können die Forscher über den Zweck bisher nur spekulieren: Wahrscheinlich haben die Nachtfalter ihre Hörorgane schon damals verwendet, um Geräusche von Raubtieren wahrzunehmen – wie Tritte oder Rascheln. Erst später entwickelten sich dann Spezialisierungen der Ohren in einer Weise, dass die Tiere auch das Fledermaussonar hören konnten, so die Wissenschaftler.

Quelle: Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere, Fachartikel: PNAS, doi: 10.1073/pnas.1907847116

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