Mit geliehenen Genen ins Schlaraffenland

Allgemein, Evolution, Käfer, Zoologie

Jedes Jahr werden Hunderte neuer Arten in dieser Insektenordnung beschrieben, so wenig nur, weil es nicht mehr so viele Spezialistinnen und Spezialisten gibt, die sich mit den geflügelten Sechsbeinern auskennen und darum nach ihnen Ausschau halten. Sie arbeiten meistens in Naturhistorischen Museen. Wie dies auch in Basel der Fall ist, dessen Museum bekanntlich eine der weltweit grossen und bedeutenden Käfersammlungen birgt.

Woher aber kommt die Vielfalt? Nach wie vor ist es ein Rätsel, was hinter dem Erfolg der Koleopteren steckt und warum es ausgerechnet ihnen gelungen ist, praktisch jede Ecke der Erde zu besiedeln. Und dies ab und zu in ziemlich abenteuerlichem Kostüm. Man denke an die hornbewehrten, Dungkugeln rollenden Mistkäfer oder die schön behaarte grossäugige Haselnussbohrerin Curculio nucum

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Der Haselnussbohrer (Curculio nucum) ist ein Käfer aus der Familie der Rüsselkäfer (Curculionidae). Foto Matthias Krumbholz/Wikipedia

mit ihrem langen Rüssel, der ihr erlaubt, saubere Löcher in schöne Haselnüsse zu machen, um dort ein Ei einzulegen.

Warum gibt es so viele Spielarten dieses Käferkonzepts, das man auf den ersten Blick nicht unbedingt als derart zukunftsträchtig einschätzen würde? Sechs Beine allein können es nicht sein.

Antworten auf solche Fragen gibt heute ein Blick in die genetischen Baupläne der Käfer. Sie sind nicht zuletzt wegen intensiver chinesischer Leseanstrengungen immer reichhaltiger verfügbar und geben Auskunft über Verwandtschaften, Abstammung und auch Funktionserwerb.

In einem neuen grossen Anlauf hat sich denn ein internationales Team von Forschenden aus Deutschland, Australien, den USA und China auf die Suche nach den Gründen für die überreiche Artenvielfalt gemacht. Sie untersuchten 146 Käferarten nach 4818 Genen. Zudem schätzten sie für 512 Arten (und 89 Gene) den Zeitpunkt und Umfang der Diversifikation ein. Ein Riesending.

Eine interessante Antwort ist gefunden: Das Team konnte nachweisen, dass sich die frühen Käfer per horizontalen Gentransfer (salopper: Genklau) von Mikroben und Pilzen Baupläne von Enzymen beschafft hatten, die ihnen erlaubten, sich in der von Blütenpflanzen dominierten Welt an ebensolchen kräftig zu bedienen und fortan deren Zellwände, Holz und Blätter zu verdauen. Einmal Teil der eigenen Werkzeugkiste geworden, ersetzten die neu eingebauten Fähigkeiten die Dienste von Mitbewohnern, die vorher solche Leistungen erbracht hatten.

Für die Käfer muss sich ein wahres Schlaraffenland aufgetan haben, wo ihnen die gebratenen Tauben (oder was Käfer an der Stelle am liebsten haben) ins Maul flogen. Sie wucherten denn auch mit ihren neu erworbenen Talenten. In einer facettenreichen Entwicklung bildeten sich neue Varianten aus, die nun eigene spezialisierte Wege gingen. Mit all dem, was wir heute an Käfern bewundern, Haselnussrüsslerin inklusive.

Der Anlauf war lang. Schon im Karbon, also vor mehr als 325 Millionen Jahren, hat er begonnen. Im Erdmittelalter, so ab 250 Millionen Jahren vor unserer Zeit, in Trias und Jura, fächerten sich die Stammbäume auf, und in der Kreidezeit war das meiste schon da, was wir noch heute sehen.

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Käfer waren – lange vor den Bienen – die ersten blütenbestäubenden Insekten. Mit Pollen auf der Speisekarte.

Auffallend dabei, dass die Entwicklungslinien sich über sehr lange Zeit hielten und bis heute Bestand hatten, wie in der in den «Proceedings» (PNAS) der National Academy of Science publizierten Arbeit berichtet wird. Wäre gut, wenn das so bliebe.

Dieser Text ist als Hick-up in der Basler Zeitung vom 23. November 2019 erschienen.

 

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