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Insekten und Sex: „Aufklärungshilfe“ aus dem Museum

Von „Bienen“ und „Blumen“ handelt so manch umständlicher Versuch, über die sexuelle Fortpflanzung aufzuklären. Doch wie machen „es“ die Bienen tatsächlich? Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Rolf Beutel von der Friedrich-Schiller-Universität Jena nimmt den Paarungsakt von Bienen, Fliegen, Käfern und anderen Insekten in den kommenden zwei Jahren intensiv unter die Lupe: In einem jetzt startenden Forschungsprojekt wollen die Insektenforscher ergründen, welche Rolle der männliche Genitalapparat für die Evolution von Insekten spielt.

Im Mittelpunkt des Forschungsvorhabens stehen die „holometabolen“ Insekten. Zu dieser Gruppe gehören alle Insekten, die in ihrer Entwicklung eine Metamorphose von einer Larve über eine Puppe zum ausgewachsenen Insekt durchmachen. „Mit über 800.000 beschriebenen Arten sind diese Insekten die ,Erfolgstypen’ in der Evolution“, unterstreicht Projektleiter Beutel.

Neben vielen morphologischen Ähnlichkeiten und Übereinstimmungen innerhalb der Vertreter einer Ordnung fällt auf, dass der männliche Genitalapparat der holometabolen Insekten außerordentlich vielgestaltig ist. „Häufig dient er als alleiniges Unterscheidungsmerkmal zwischen verschiedenen Arten“, macht Prof. Beutel deutlich. Dem Entomologen und seinem Team vom Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie – zu dem auch das Phyletische Museum gehört – stellt sich deshalb die Frage, warum es eine solche Vielfalt der männlichen Genitalien gibt und welche Bedeutung dies für die Evolution der Insekten hat.

Das Projekt der Insektenforscher von der Jenaer Universität wird von der VolkswagenStiftung mit rund 150.000 Euro unterstützt. Als einziges zoologisches Vorhaben setzte es sich unter rund 120 Mitbewerbern durch und zählt nun zu deutschlandweit elf Projekten, die im Rahmen der Initiative „Forschung in Museen“ der VolkswagenStiftung gefördert werden. Ziel dieser Initiative ist es, kleinere und mittlere Museen als Forschungsinstitutionen zu stärken und mit Universitäten und anderen wissenschaftlichen Einrichtungen zu vernetzen.


Einblick in die Hinterleibsenden kopulierender Schnaken (Diptera: Tipula sp.), aufgenommen mit Mikro-CT. rot: Weibchen, blau: Männchen

„Inhaltlich wird es vor allem um anatomische Aufnahmen der Genitalien der Insekten gehen“, erläutert Projektmitarbeiter Dr. Frank Hünefeld die bevorstehende Arbeit. Mit der Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) wird von den Wissenschaftlern am Phyletischen Museum der Jenaer Uni ein besonderes bildgebendes Verfahren verwendet, das hochauflösende morphologische Aufnahmen ermöglicht. „Wir wollen nicht nur die Geschlechtsorgane im Detail studieren, sondern auch den Paarungsakt selbst im Bild festhalten“, so Dr. Hünefeld. Davon versprechen sich die Zoologen Aufschluss darüber, inwieweit das sogenannte „Schlüssel-Schloss-Prinzip“ in den verschiedenen Insektenordnungen realisiert ist. „Das exakte Passen von männlichen und weiblichen Geschlechtsorganen einer Art, das eine artfremde Befruchtung verhindert, diente lange Zeit als Erklärung für die außerordentliche Variabilität der Kopulationsorgane“, sagt Prof. Beutel. „Aktuelle Arbeiten deuten aber darauf hin, dass diese vielmehr das Ergebnis sexueller Selektion, quasi einer Art evolutiven Wettrüstens zwischen männlichen und weiblichen Geschlechtsorganen, ist.“

Am Ende der zweijährigen Laufzeit des Forschungsprojekts sollen die Ergebnisse in einen wissenschaftlichen Workshop und eine Sonderausstellung im Phyletischen Museum für die Öffentlichkeit münden. Geplant ist, aus den Mikro-CT-Aufnahmen überlebensgroße dreidimensionale Modelle der Insekten zu erstellen. Der Arbeitstitel der Ausstellung steht bereits fest: „Was Sie schon immer über Insekten und Sex wissen wollten.“ „Wir betreiben folglich ,Aufklärung’ im wörtlichen Sinne“, sagt Prof. Beutel mit einem Augenzwinkern. Den Bienen sei Dank.

(jenanews.de)
Foto: Rolf Beutel/FSU


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