In einer aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht wurde, haben Forscher der Universität Bremen und der Universität Stockholm interessante Erkenntnisse über die Ausbreitung des Mauerfuchs-Schmetterlings (Lasiommata megera) im Kontext des Klimawandels gewonnen. Diese Tiere breiten sich zunehmend in Regionen aus, die zuvor als zu kalt galten. Der Evolutionsbiologe Matthew Nielsen und sein Team untersuchten sowohl die evolutionären Anpassungen als auch die Herausforderungen, die kalte Winter für eine weitere Ausbreitung mit sich bringen.
Die Studie zeigt, dass schnelle evolutionäre Anpassungen, wie ein beschleunigtes Wachstum und eine Anpassung der Winterruhe-Zeitpunkte, die Ausbreitung des Schmetterlings unterstützen. Dennoch stoßen diese Anpassungen an natürliche Grenzen, insbesondere bei extrem kalten Wintern. In Feldexperimenten in Schweden wurden Schmetterlinge aus Südschweden in verschiedenen Regionen, darunter Schonen, Södermanland und Dalarna, ausgesetzt, um deren Überlebensfähigkeit und Anpassungsmechanismen zu untersuchen.
Die Rolle kalter Winter
Ein zentrales Ergebnis der Forschung ist, dass fast keine Raupen überlebten, sobald sie nördlich ihrer aktuellen Verbreitungsgebiete platziert wurden. Besonders hohe Wintersterblichkeit wurde jenseits der Verbreitungsgrenze festgestellt. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass die natürliche Selektion durch harte Winterbedingungen ein gewisses evolutionäres Potenzial für bessere Kälteanpassung bereits ausschöpfen könnte. Auch wenn evolutionäre Veränderungen mit der Geschwindigkeit des Klimawandels vergleichbar sind, so betreffen sie nicht alle entscheidenden Merkmale für das Überleben.
Die Forscher fanden zudem heraus, dass alle Schmetterlinge zum richtigen Zeitpunkt in die Winterruhe gingen, was auf eine genetische Stabilität oder Plastizität hindeutet. Auffällig war, dass Schmetterlinge aus dem Norden schneller wuchsen, was auf eine Anpassung an kürzere Sommer hinweist. Diese Faktoren sind entscheidend, um zukünftige Veränderungen in der Verbreitung von Arten besser vorhersagen zu können.
Ökologische Belastungsgrenzen und zukünftige Entwicklungen
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass mildere Winter notwendig sind, damit sich der Mauerfuchs-Schmetterling weiter ausbreiten kann. Um die ökologischen Belastungsgrenzen und veränderbaren Merkmale der Arten besser zu verstehen, ist intensive Forschung in diesem Bereich erforderlich. Zukünftige Studien könnten sich auf die funktionale Beziehung zwischen ökologischen Unterschieden und deren genomischen Grundlagen konzentrieren.
Zusätzlich zu den Untersuchungen des Mauerfuchs-Schmetterlings gibt es ein breiteres Forschungsfeld, das sich mit der genomischen Vielfalt und den evolutionären Anpassungen in unterschiedlichen Klimazonen beschäftigt. In diesem Kontext werden eng verwandte Artenpaare, wie Land- und Süßwasserschnecken sowie nicht stechende Mücken untersucht, um ein tieferes Verständnis für die Anpassungsmechanismen an klimatische Veränderungen zu gewinnen. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung legt in ihren Studien besonderen Wert auf die Integration von ökologischen und evolutionären Experimenten mit genomischen Ansätzen, um die strategisch wichtigen Grundlagen der Biodiversität zu erforschen.
Diese Erkenntnisse zeigen auf, wie wichtig es ist, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität zu verstehen und welche Rolle evolutionäre Mechanismen in diesem Prozess spielen. Die Forschungsprojekte dienen nicht nur der Grundlagenforschung, sondern auch der praktischen Anwendung, um die Herausforderungen, die der Klimawandel mit sich bringt, besser zu bewältigen.
Für weitere Informationen zu den Ergebnissen der Studie besuchen Sie bitte die Universität Bremen und IDW Online sowie Senckenberg.
