Gensequenzierung des Schmetterlings Heliconius erschüttert Theorien über Mimesis der Arten
Ein internationales Konsortium (Heliconius Genome Consortium) unter Beteiligung französischer Forscher des CNRS / MHHN (Laboratoire Origine, Structure et Évolution de la Biodiversité) und von INRA (Physiologie de l‘ Insecte: communication et signalisation) hat kürzlich zum ersten Mal die vollständige Genstruktur des tropischen Schmetterlings Heleconius melpomene sequenziert. Mittels dieser Genstruktur als Referenz führten die Forscher den Nachweis, dass die mimetische Ähnlichkeit (Nachahmung des Aussehens) dank des Austauschs der Farb-Gene zwischen verschiedenen Arten dieser Schmetterlingsgattung möglich ist.
Von deutscher Seite haben an dem Konsortium das Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Jena, und das Institut für Mathematik und Informatik, Universität Greifswald, mitgewirkt. Insgesamt ist ein Übergewicht US-amerikanischer und britischer Universitäten bzw. Forschungseinrichtungen in dem Konsortium festzustellen. Von britischer Seite wirkten insbesondere Forscher der University of Cambridge, der University of Oxford und der University of Edingburgh sowie der Universitäten von Exeter und Bristol an den Arbeiten des Konsortiums mit. Von US-amerikanischer Seite dürfte das Engagement des Smithonian Institut eine wichtige Rolle Rolle spielen.
Bisher wurde die Kreuzung zwischen benachbarten Arten als mit Nachteilen verbunden angesehen; sie bringe im Allgemeinen Abkömmlinge hervor, die sich im Wettstreit der jeweiligen Arten als weniger wettbewerbsfähig und weniger leistungsfähig erwiesen.
In Wirklichkeit erlaubt jedoch die Kreuzung von Genen das Hervorbringen selektiver Vorteile; im vorliegenden Fall: die farbige Kennzeichnung der Toxizität dieser Schmetterlinge als Tarnung gegenüber ihren Feinden.
Diese Ergebnisse wurden am 16.5.2012 auf der Webseite der Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht („Butterfly genome reveils promiscuous exchange of mimicry adaptations between species“).
Heliconius ist eine Schmetterlingsgattung, die in den Wäldern Mittel- und Südamerikas etwa 50 Arten umfasst. Die Gattung ist für die Forscher ein ideales Modell, um die natürliche Auslese und die genetischen Änderungen zu untersuchen, die zur Heranbildung neuer Arten führen. Die Sequenzierung des Heliconius melpomene führte jetzt zu dem Nachweis, dass die visuelle Ähnlichkeit dieser Art mit dem Heliconius timaret auf Überkreuz-Begattungen zwischen den beiden Schmetterlingsarten zurückzuführen ist.
Die Forscher entdeckten, dass die Bereiche der Genstrukturen, die die Farbe der Schmetterlingsflügel bestimmen, einen einzigen Ursprung aus jüngster Zeit haben. Diese Gene sind infolgedessen von der einen auf die andere Art übertragen worden. Entgegen der bisherigen Annahme erlaube die Kreuzung – so die Forscher – die Übertragung genetischer Innovationen von der einen Art auf die andere und bilde so einen „Motor der Evolution“, der in seiner Tragweite nicht zu unterschätzen sei.