Einige männliche Libellen haben ein wachsartiges Fell, das sie bei der Jagd nach Partnern kühl hält und den Insekten auch dabei helfen kann, das wärmere Klima zu überstehen.
US-amerikanische Libellenarten, die das Spezialwachs produzieren, kommen trotz immer heißerer und trockenerer Bedingungen besser zurecht als ihre wachslosen Artgenossen. Dies deutet darauf hin, dass das Wachs als Puffer gegen den Klimawandel fungiert, berichten Forscher vom 26. Februar in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Das Wachs verleiht einigen Libellen eine Art „ökologische Superkraft“, um ein erweitertes Spektrum an Lebensräumen nutzen zu können, sagt Michael Moore, Evolutionsbiologe an der University of Colorado Denver.
Moores Team hat untersucht, wie sich wärmendes Klima auf die Färbung von Libellen auswirkt, und die Forscher wollten unbedingt eine etwas andere Idee testen – ob das Fehlen eines mit der Paarung verbundenen Merkmals Arten daran hindern könnte, in bestimmten Klimazonen zu leben, insbesondere da sich diese Klimazonen schnell ändern (SN: 14.07.21).
Deshalb interessierten sich die Forscher für Wachs. Bei einigen Libellenarten scheiden ausgewachsene Männchen über ihr Exoskelett eine „ungewöhnliche Mischung“ von Kohlenwasserstoffen aus, sagt Moore. Diese helle, wachsartige, UV-reflektierende „Pruneszenz“ bildet eine dicke, frostig aussehende Schicht, die den gesamten Körper bedecken kann. Sein Team vermutete, dass das Wachs Libellen vor Wasserverlust und Überhitzung schützt, was in heißen, trockenen Klimazonen ein potenzieller Segen sein könnte. Laborexperimente bestätigten diese Schutzfunktion, die angesichts des Paarungsverhaltens vieler Libellen ein großer Vorteil sein könnte.
Männliche Libellen setzen sich in der Nähe sonnenbeschienener Teiche viel Hitze und Austrocknung aus, verteidigen ein Paarungsgebiet und halten Ausschau nach gelegentlichen Passantenweibchen. Dies ist insbesondere bei Arten der Fall, die eine „Sitzstangen“-Strategie anwenden, bei der die Männchen in der Sonne ruhen und sich nur bewegen, um Eindringlinge zu vertreiben oder Weibchen zu verfolgen. Moore und sein Team testeten, ob Pruineszenz wahrscheinlich eine Anpassung an den Umgang mit einer brutal heißen und trockenen Paarungsstrategie ist.
Anhand von Paarungsverhaltensdaten von 319 Libellenarten in Nordamerika verglich das Team „Sitzstangen“-Arten mit „Flieger“-Arten, die ständig herumschwirren und Trinkpausen einlegen, damit sie kühl und hydriert bleiben. Tatsächlich hatten Barsche-Männchen mit größerer Wahrscheinlichkeit das schützende Wachs als ihre fliegenden Artgenossen. Das Team entwickelte ein Computermodell, um zu verstehen, wie und wann sich die Pruineszenz bei Libellen entwickelte: Es deutete darauf hin, dass fast alle wachstragenden Abstammungslinien, die zu Fliegern wurden, ihr Wachs verloren.
Das Team fragte sich, ob die Pruineszenz es den Libellen auch ermöglicht, in heißeren und trockeneren Regionen zu leben, und entwickelte als Nächstes eine Datenbank mit über 387.000 geografischen Datensätzen für die Libellenart. An den wärmsten und trockensten Orten kam es am häufigsten zu männlicher Bestäubung. Das Team untersuchte einen vorhandenen Datensatz von 60 US-amerikanischen Libellenarten und deren Status – entweder fortbestehen oder verschwinden – in 385 geografischen Gebieten und berechnete dann, wie sich diese Gebiete seit den 1980er Jahren in Bezug auf Temperatur und Niederschlag verändert haben.
Die Daten zeigen, dass wachslose Libellen eher aus Gebieten verschwinden, die sich am schnellsten erwärmen und austrocknen.
„Aber wir sehen diesen Effekt nicht bei den Arten, die eine Pruineszenz entwickelt haben, also bei den Arten mit dem Wachs [have been] „Wir sind im Grunde genommen unempfindlich gegenüber dem Klimawandel in den gesamten Vereinigten Staaten“, sagt Moore.
Dieser Befund stellt eine gängige Idee der Evolutionsbiologie auf den Kopf. Umweltfaktoren gelten üblicherweise als Bremsen für die Entwicklung von Paarungsmerkmalen. Bei männlichen Hirschen ist beispielsweise die Züchtung großer Geweihe in einer Welt mit begrenzten Ressourcen kostspielig. Die neuen Erkenntnisse bieten jedoch eine gegenteilige Perspektive und legen nahe, dass die Libellen selbst in einer sich erwärmenden Welt durch ihr Paarungswachs nicht eingeschränkt wurden, sondern stattdessen Lebensräume erschlossen wurden, die normalerweise nicht zugänglich gewesen wären.
Die Evolutionsbiologin Agata Plesnar-Bielak von der Jagiellonen-Universität in Krakau, Polen, die nicht an der Studie beteiligt war, sagt, die Ergebnisse zeigten, dass „die Beziehungen zwischen sexueller Selektion und Ökologie wirklich komplex sind und Formen annehmen können, die auf den ersten Blick vielleicht nicht offensichtlich sind.“ ”
Arten „müssen sich paaren und vermehren können, um erfolgreich zu sein“, sagt Moore. Doch die meisten Untersuchungen zu Tieren, die in einer sich erwärmenden Welt überleben, haben sich auf Merkmale konzentriert, die den Arten helfen, unter neuen klimatischen Bedingungen zu überleben, anstatt sich zu vermehren (SN: 06.09.17). Moore fordert eine umfassendere Sichtweise bei der Vorhersage, welche Lebensräume in den kommenden Jahrzehnten für Arten geeignet sein werden, und berücksichtigt dabei, ob sich die Arten bei steigenden Temperaturen paaren können.
Und er fragt sich, ob andere Insekten über sexuelle Anpassungen verfügen, die als Puffer gegen den Klimawandel dienen könnten. Beispielsweise können sich einige männliche Zikaden beim Singen auf über 22 Grad Celsius über ihre Umgebung erwärmen.
Diese Insekten müssen über eine beeindruckende Biologie verfügen, um der Hitze während der Paarung zu trotzen, sagt Moore.
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