Die Gefleckte Laternenfliege, eine sich in den Vereinigten Staaten schnell ausbreitende invasive Art, scheint durch die Anpassung an städtische Umgebungen einen erheblichen evolutionären Vorteil erlangt zu haben – zunächst in China und jetzt in den neuen amerikanischen Gebieten. Jüngste genomische Untersuchungen zeigen, dass das Stadtleben diese Insekten möglicherweise auf eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Stressfaktoren wie Hitze und Pestiziden vorbereitet hat, was ihre Verbreitung im Osten der USA beschleunigt hat.
Der evolutionäre Inkubatoreffekt
Forscher der New York University unter der Leitung des Biologen Fallon (Fang) Meng entdeckten deutliche genetische Unterschiede zwischen Populationen gefleckter Laternenfliegen in städtischen und ländlichen Gebieten von Shanghai, China. Obwohl diese Populationen nur 30 Kilometer voneinander entfernt sind, weisen sie eine starke genetische Divergenz auf. Dies ist wahrscheinlich auf die begrenzte Flugreichweite der Insekten zurückzuführen, da sie ständig Nahrung von Wirtspflanzen wie dem invasiven Himmelsbaum benötigen.
Die städtischen Laternenfliegen haben eine erhöhte Hitzetoleranz und eine erhöhte Fähigkeit entwickelt, Giftstoffe, einschließlich Pestizide, zu verstoffwechseln. Diese Anpassung macht sie besser gerüstet, um in verschmutzten und anspruchsvollen Umgebungen zu gedeihen.
US-Expansion: Ein Wiederholungsmuster
Die in Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences veröffentlichte Studie ergab, dass US-Laternenfliegenpopulationen die gleichen genetischen Anpassungen aufweisen, die auch bei ihren städtischen chinesischen Gegenstücken zu beobachten sind. Dies deutet darauf hin, dass derselbe evolutionäre Druck – der in dicht besiedelten Städten herrscht – auch in Nordamerika für ihren Erfolg verantwortlich ist.
Die Forscher identifizierten drei wichtige „Engpass“-Ereignisse in der jüngsten Geschichte der Laternenfliege. Dazu gehören: die rasche Urbanisierung Shanghais vor über 170 Jahren, die Ankunft des Insekts in Südkorea im Jahr 2004 und seine erste Entdeckung in Pennsylvania im Jahr 2014. Jeder Engpass stellt einen Zeitraum dar, in dem sich eine kleine Gründungspopulation etablierte und bereits bestehende Anpassungen für das Überleben in der Stadt mit sich brachte.
Ökonomische und ökologische Risiken
Die Gefleckte Laternenfliege stellt eine erhebliche wirtschaftliche Bedrohung dar. Eine Studie aus dem Jahr 2019 schätzte, dass eine unkontrollierte Ausbreitung allein in Pennsylvania jährlich 324 Millionen US-Dollar kosten könnte. Die Insekten schwächen Pflanzen, indem sie Saft saugen, und sie scheiden einen zuckerhaltigen Abfall aus, der das Wachstum von Rußschimmel fördert. Sie wirken sich sogar auf die Honigproduktion aus, da Bienen manchmal zuckerhaltige Abfälle anstelle von Blüten fressen, was dem Honig einen rauchigen Geschmack verleiht.
Die Anpassungsfähigkeit des Insekts wirft auch Bedenken hinsichtlich seiner Fähigkeit auf, den Wirt zu wechseln. Obwohl es den Baum des Himmels bevorzugt, kann es sich von Weinreben, Hopfen, Ahorn und Obstbäumen ernähren und möglicherweise die Land- und Forstwirtschaft stören.
Implikationen für Kontrollbemühungen
Laut Zach Ladin, einem Ökologen an der University of Delaware, könnten diese neuen genetischen Daten entscheidend dazu beitragen, die Ausbreitung der Laternenfliege zu verlangsamen. Das Verständnis, welche Gene zur Toxinresistenz beitragen, könnte gezieltere Strategien zur chemischen Bekämpfung ermöglichen und so das Risiko einer weiteren Resistenzbildung verringern.
„Aus Sicht der Chemikalienkontrolle müssen wir jetzt auf einige Gene abzielen, die wichtig sein könnten, um sicherzustellen, dass wir nicht nur die Resistenz gegen bestimmte Chemikalien fördern“, sagt Ladin.
Die Studie unterstreicht den Zusammenhang zwischen Urbanisierung und der Dynamik invasiver Arten. Diese beiden Hauptkräfte werden oft getrennt untersucht, doch ihre kombinierten Auswirkungen können unerwartet stark sein. Die Geschichte der Gefleckten Laternenfliege ist eine deutliche Erinnerung daran, dass das Verständnis dieser Wechselwirkungen für den Umgang mit ökologischen Risiken in einer sich schnell verändernden Welt von entscheidender Bedeutung ist.
