Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erfahrung der Mutter als Evolutionsvorteil

22.09.2015

Am Beispiel einer Schmetterlingsart konnten Forscher vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel zeigen, wie Insekten ihre Nachkommen an sich ändernde Umweltbedingungen anpassen. Der im Journal «Ecology» publizierte Artikel zeigt, dass Weibchen ihrer Brut die eigene Erfahrung vermitteln, auch wenn diese nicht unbedingt ideal war. Diese schnelle Anpassung hat grosse Auswirkungen auf unser Verständnis der Artenbildung bei Insekten.

In ihrer Studie bestätigten die Forscher um Prof. Andreas Erhardt zum einen ihre früheren Ergebnisse, die zeigten, dass die Elterngeneration von Schmetterlingen ihren Nachwuchs auf die Futterpflanzen-Qualität ihrer eigenen Larvenerfahrung konditionieren kann.


Ein Weibchen der Schmetterlingsart Kleiner Kohlweissling (Pieris rapae).

Gebhard Müller


Ei des Kleinen Kohlweisslings: Junge Weibchen suchen für die Eiablage gezielt Pflanzen auf, die ihrer Larvenerfahrung und der ihrer Eltern entsprechen.

Gebhard Müller

Zum anderen konnten sie zum ersten Mal nachweisen, dass die Weibchen dieser Nachkommen ihr Eiablageverhalten ändern und ihre Eier bevorzugt auf denjenigen Pflanzen ablegen, auf denen sie sich einst selbst entwickelt hatten.

Die Basler Umweltwissenschaftler zeigten, dass die jungen Weibchen des Kleinen Kohlweisslings (Pieris rapae) für die Eiablage gezielter als ihre Eltern Pflanzen aufsuchten, die ihrer Larvenerfahrung (und der ihrer Eltern) entsprachen, und konnten damit den adaptiven Prozess belegen.

In ihrer Untersuchung verwendeten sie Kopfkohl als Wirtspflanze, der entweder mit einer hohen oder einer niedrigen Menge an Stickstoff versetzt wurde, wobei Stickstoff-Düngung die Entwicklung von Schmetterlingslarven begünstigt. Obwohl die stickstoffhaltigere Pflanze also die bessere Wahl darstellte, zeigten Weibchen, die sich als Raupen auf den stickstoffärmeren entwickelt hatten, eine Tendenz für das Ablegen ihrer Eier auf dem nicht gedüngten Kohl.

Beschleunigte Artenbildung

Ein solches Brutverhalten hat tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis von evolutionären und ökologischen Prozessen. Die Konditionierung der Nachkommen auf die eigene Erfahrung geschieht nur, wenn die Nachkommen in einer ähnlichen Umgebung aufwachsen wie die Elterngeneration. Demnach verstärkt sich bei Arten, bei denen diese Konditionierung auftritt, die Präferenz für die entsprechenden Erfahrungswerte mit jeder Generation.

Es entsteht eine Nachkommenschaft, die immer besser an die jeweilige Wirtspflanze angepasst ist, auch wenn diese eigentlich keine optimalen Bedingungen bietet – so wird die Entstehung neuer Arten erleichtert und beschleunigt.

Der Nachteil durch die ungünstigere Umwelt konnte durch die Konditionierung zwar verringert, aber nicht vollständig getilgt werden. Zum Ausgleich steht Weibchen, welche die nachteiligen Umweltbedingungen akzeptieren oder gar präferieren, eine grössere Auswahl an Pflanzen für die Eiablage zur Verfügung, wodurch sich die Konkurrenz innerhalb der Art reduziert.

Originalbeitrag

Fabian Cahenzli, Barbara A. Wenk, and Andreas Erhardt
Female butterflies adapt and allocate their progeny to the host-plant quality of their own larval experience
Ecology 96:1966–1973 (2015), doi: 10.1890/14-1275.1

Weitere Informationen

Prof. Dr. Andreas Erhardt, Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften, Fachbereich Natur-, Landschafts- und Umweltschutz, Tel. +41 61 267 08 33, E-Mail: andreas.erhardt@unibas.ch

Weitere Informationen:

https://www.unibas.ch/de/Aktuell/News/Uni-Research/Muttererfahrung-als-Evolution...

Reto Caluori | Universität Basel

Weitere Berichte zu: Eiablage Elterngeneration Evolutionsvorteil Pflanzen Wirtspflanze

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Biologisch abbaubares Plastik
23.10.2018 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

nachricht Laser lenkt Zellwachstum in geordnete Bahnen
23.10.2018 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: memory-steel – ein neues Material zur Verstärkung von Bauwerken

Ein neues, an der Empa entwickeltes Baumaterial steht kurz vor der Markteinführung: Mit «memory-steel» lassen sich nicht nur neue, sondern auch bestehende Betonstrukturen verstärken. Erhitzt man das Material (einmalig), spannt es sich wie von selber vor. Das Empa-Spin-off re-fer AG präsentiert das Material mit Formgedächtnis nun in einer Vortragsreihe.

Bislang wurden die Stahl-Armierungen in Betonbauwerken meist hydraulisch vorgespannt. Dazu sind Hüllrohre für die Führung der Spannkabel, Anker zur...

Im Focus: memory-steel - a new material for the strengthening of buildings

A new building material developed at Empa is about to be launched on the market: "memory-steel" can not only be used to reinforce new, but also existing concrete structures. When the material is heated (one-time), prestressing occurs automatically. The Empa spin-off re-fer AG is now presenting the material with shape memory in a series of lectures.

So far, the steel reinforcements in concrete structures are mostly prestressed hydraulically. This re-quires ducts for guiding the tension cables, anchors for...

Im Focus: Mit Gravitationswellen die Dunkle Materie ausleuchten

Schwarze Löcher stossen zusammen, Gravitationswellen breiten sich durch die Raumzeit aus - und ein riesiges Messgerät ermöglicht es, die Struktur des Universums zu erkunden. Dies könnte bald Realität werden, wenn die Raumantenne LISA ihren Betrieb aufnimmt. UZH-Forschende zeigen nun, dass LISA auch Aufschluss über die schwer fassbaren Partikel der Dunklen Materie geben könnte.

Dank der Laserinterferometer-Raumantenne (LISA) können Astrophysiker Gravitationswellen beobachten, die von Schwarzen Löchern ausgesendet werden. Diese...

Im Focus: Auf dem Weg zu maßgeschneiderten Naturstoffen

Biotechnologen entschlüsseln Struktur und Funktion von Docking Domänen bei der Biosynthese von Peptid-Wirkstoffen

Mikroorganismen bauen Naturstoffe oft wie am Fließband zusammen. Dabei spielen bestimmte Enzyme, die nicht-ribosomalen Peptid Synthetasen (NRPS), eine...

Im Focus: Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt

Astronomen enttarnen mit dem ESO Very Large Telescope einen kosmischen Titanen, der im frühen Universum lauert

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna hat mit dem VIMOS-Instrument am Very Large...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Lehren und Lernen mit digitalen Medien im Fokus

22.10.2018 | Veranstaltungen

Natürlich intelligent

19.10.2018 | Veranstaltungen

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer FIT auf der MEDICA & COMPAMED: Von Elektrobenetzung bis Telemedizin

23.10.2018 | Messenachrichten

memory-steel – ein neues Material zur Verstärkung von Bauwerken

23.10.2018 | Architektur Bauwesen

Quantenkommunikation auf Glasfaserbasis - Interferenz mit Lichtquanten unabhängiger Quellen

23.10.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics