Alle Schmetterlinge entwickelten sich vor 100 Millionen Jahren aus alten Motten in Nordamerika

In einem neuen Lebensbaum haben Wissenschaftler enthüllt, wie sich Schmetterlinge entwickelten und den Planeten eroberten.

Der Schmetterling ist eines der schönsten und beliebtesten Insekten der Welt, aber es ist wenig darüber bekannt, woher er stammt und wie er sich entwickelt hat.

Schmetterlinge vor 100 Millionen Jahren
Flügelspannweite mehr als 15 cm. Blaue Flügel mit weiß geflecktem Muster. Morpho ist eine Schmetterlingsgattung aus Mittel- und Südamerika, die etwa 80 Arten umfasst. © Istock/User10095428_393

Kürzlich haben Wissenschaftler den größten Schmetterlingsbaum aller Zeiten rekonstruiert, was neue Erkenntnisse über die Abstammung dieser Kreaturen brachte.

Diese Forschung hat gezeigt, dass sich die ersten Schmetterlinge vor etwa 100 Millionen Jahren aus alten Motten in Nordamerika entwickelten.

Pangäa, der Superkontinent, brach zu dieser Zeit auseinander und Nordamerika wurde durch einen Seeweg, der Ost und West trennte, in zwei Teile geteilt. Schmetterlinge haben ihren Ursprung am westlichen Rand dieses Kontinents.

Schätzungen zufolge gibt es derzeit 20,000 verschiedene Schmetterlingsarten, die auf allen Kontinenten außer der Antarktis zu finden sind. Obwohl Wissenschaftler wussten, wann Schmetterlinge entstanden, waren sie sich immer noch nicht sicher, aus welcher Region sie stammten und wie sie sich ursprünglich ernährten.

Die Wissenschaftler unter der Leitung von Akito Kawahara, Kurator für Lepidoptera (Schmetterlinge und Motten) am Florida Museum of Natural History, bauten den neuen Schmetterlingsbaum des Lebens auf, indem sie 391 Gene von über 2,300 Schmetterlingsarten aus 90 Ländern sequenzierten, was 92 % der anerkannten Arten ausmacht Gattungen.

Schmetterlinge vor 100 Millionen Jahren
Schmetterlinge (Papilionidae; Pieridae): 1a+b) Altwelt-Schwalbenschwanz (Papilio machaon) mit Raupe (1a); 2a+b) Schwalbenschwanz (Iphiclides podalirius) mit Raupe (2a); 3a+b) Kohlweißling (Pieris Brassicae) mit Raupe (3a); 4a+b) Schwarzgeäderter Weißling (Aporia crataegi) mit Raupe (4a); 5a+b) Kleiner Weißkohl (Pieris rapae) mit Raupe (5a). Handkolorierte Lithographie, veröffentlicht 1881. © Istock/ZU_09

Die Forscher stellten Daten aus mehreren Quellen in einer einzigen öffentlich zugänglichen Datenbank zusammen. Sie verwendeten 11 seltene Schmetterlingsfossilien als Standard, um sicherzustellen, dass die Verzweigungspunkte ihres Lebensbaums mit dem von den Fossilien angezeigten Verzweigungszeitraum übereinstimmten. „Es ist die schwierigste Studie, an der ich je teilgenommen habe, und es erforderte enorme Anstrengungen von Menschen auf der ganzen Welt, um sie abzuschließen“, so Kawahara.

Die Ergebnisse wurden am 15. Mai in der Zeitschrift veröffentlicht Natur, Ökologie und Evolution, zeigen, dass sich Schmetterlinge vor etwa 101.4 Millionen Jahren aus nachtaktiven pflanzenfressenden Mottenvorläufern entwickelt haben. Damit befanden sich die ersten Schmetterlinge in der mittleren Kreidezeit und waren damit Zeitgenossen der Dinosaurier.

Schmetterlinge entwickelten sich und verbreiteten sich im heutigen Südamerika. Einige reisten in die damals wärmere Antarktis und blieben mit Australien verbunden. Sie waren am nördlichsten Punkt Australiens angekommen, als sich die beiden Landmassen trennten, ein Prozess, der vor etwa 85 Millionen Jahren begann.

Anschließend überquerten die Schmetterlinge die Bering-Landbrücke, die ursprünglich Russland und Nordamerika verband, und gelangten vor 75–60 Millionen Jahren in das heutige Russland.

Schmetterlinge vor 100 Millionen Jahren
Der Schmetterlingsbaum des Lebens wurde vor 100 Millionen Jahren nach Nordamerika zurückverfolgt. © Kawahara et al / Faire Nutzung

Anschließend wanderten sie nach Südostasien, in den Nahen Osten und an das Horn von Afrika aus. Sie gelangten vor etwa 60 Millionen Jahren sogar nach Indien, das damals eine isolierte Insel war.

Überraschenderweise stagnierte die Ausbreitung der Schmetterlinge am Rande des Nahen Ostens 45 Millionen Jahre lang, bis sie sich schließlich vor etwa 45 bis 30 Millionen Jahren aus ungeklärten Gründen nach Europa ausbreitete. Laut Kawahara spiegelt die im Vergleich zu anderen Regionen der Welt geringe Anzahl an Schmetterlingsarten in Europa diese Lücke wider.

Eine Untersuchung von 31,456 Aufzeichnungen von Schmetterlingswirtspflanzen ergab, dass sich die ursprünglichen Schmetterlinge von Hülsenfrüchten ernährten. Hülsenfrüchte sind in praktisch jedem Ökosystem weit verbreitet, den meisten von ihnen fehlen jedoch wirksame Schutzstoffe gegen Insektenfraß. Wissenschaftler glauben, dass es diese Eigenschaften sind, die dafür sorgen, dass sich Schmetterlinge seit Millionen von Jahren von Hülsenfrüchten ernähren.

Heutzutage fressen Schmetterlinge Pflanzen aus mehreren Pflanzenfamilien, die meisten halten sich jedoch an einer einzigen Pflanzenfamilie fest. Ungefähr zwei Drittel aller lebenden Arten grasen auf einer einzigen Pflanzenfamilie, vor allem den Weizen- und Hülsenfruchtfamilien. Überraschenderweise ist der jüngste gemeinsame Vorfahre der Hülsenfrüchte etwa 98 Millionen Jahre alt, was in etwa dem Ursprung der Schmetterlinge entspricht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der weltweit größte Schmetterlingsbaum es Wissenschaftlern ermöglicht hat, die faszinierende Evolutionsgeschichte der Schmetterlinge zu rekonstruieren. Es ist unglaublich, dass sich die ersten Schmetterlinge vor 100 Millionen Jahren im heutigen Mittel- und Nordamerika entwickelten.

Die Studie liefert uns eine Fülle von Informationen über die Evolutionsgeschichte von Schmetterlingen und Nachtfaltern und hilft uns, die vielfältigen und wunderschönen Lebewesen, die wir um uns herum flattern sehen, besser zu verstehen.

Während wir immer mehr über ihre Geschichte und ihre aktuellen Lebensräume erfahren, können wir daran arbeiten, sie zu schützen und zu erhalten, damit zukünftige Generationen sie genießen können.