Fossile Mücken mit Flügelreflektor

Auf einen verblüffenden Fall von Mehrfachverwertung ist eine amerikanische Forscherin möglicherweise gestoßen. Ein rätselhaftes Flügelorgan, das bei in Bernstein konservierten Mücken vorkommt, entspricht in allen Einzelheiten der Oberfläche des Facettenauges. Daher könnte es sich entwickelt haben, indem beim Wachstum des Flügels das genetische Programm zur Bildung der Augen teilweise rekapituliert wurde.

Bild: Volker Arnold

„Aus alten Genen können auf vielfältige Art und Weise neue Merkmale hervorgehen“, schreiben April Dinwiddie von der Yale University und ihr Kollege Stan Rachootin vom Mount Holyoke College im Fachblatt „Biology Letters“. Bei Versuchen an Laborfliegen sei es vor einigen Jahren gelungen, durch genetische Manipulation Augen auf den Flügeln wachsen zu lassen. Vielleicht habe die Natur ein ganz ähnliches Experiment schon Jahrmillionen zuvor angestellt.

Das seltsame Flügelorgan ist ein typisches Merkmal der Gnitzengattung Eohelea, die Mitte des letzten Jahrhunderts anhand von Einschlüssen in Baltischem Bernstein beschrieben worden war. Bei dem Organ handelt es sich um einen kleinen Abschnitt der Flügelhaut, der nicht glatt ist, sondern je nach Spezies waben- oder waschbrettartige Erhebungen aufweist.

Dinwiddie untersuchte bis zu 60 Millionen Jahre alte Bernsteinexemplare von Eohelea genauer und konnte eines sogar zur Untersuchung mit dem Rasterelektronenmikroskop freilegen. Demnach stimmt der Abstand der Erhebungen genau mit dem Durchmesser der Facetten auf dem Auge der Tiere überein. Und zumindest bei einer Eohelea-Art sitzen zwischen den 10 Mikrometer großen, wabenartigen Erhebungen sogar Strukturen, die an die winzigen „Fühlborsten“ zwischen den Augenfacetten erinnern.

Der Entdecker des Flügelorgans hatte angenommen, die raue Oberfläche diene der Erzeugung von Zirplauten, ähnlich den waschbrettartigen Strukturen bei Grillen und Grashüpfern. Laut Dinwiddie sprechen mehrere Faktoren gegen diese Vermutung. Lediglich weibliche Eohelea-Gnitzen besaßen das Organ, mit ihren schlichten Antennen konnten die Männchen jedoch kaum Schall wahrnehmen. Und selbst wenn die Weibchen mit dem Organ Reibelaute erzeugt hätten, wären diese mit mehreren Hundert Kilohertz viel zu hochfrequent gewesen, so die Forscherin. Ihrer Ansicht nach fungierten die winzigen Erhebungen vielmehr als Lichtreflektor und dienten dazu, Paarungspartner bzw. Beute durch optische Signale anzulocken.

Forschung: April Dinwiddie, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Yale University, New Haven, Connecticut, und Stan Rachootin, Department of Biological Sciences, Mount Holyoke College, South Hadley, Massachusetts; Veröffentlichung in „Biology Letters“, DOI 10.1098/rsbl.2010.0809

Weiter im Web:
Monteiro Lab, Yale University
Stan Rachootin, Mount Holyoke College
Gnitzen
Das Facettenauge im Rasterelektronenmikroskop
Wings, Horns, and Butterfly Eyespots: How Do Complex Traits Evolve?

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