Neue Zikadenarten auf Hawaii : Die Musik der Evolution

Die Evolution arbeitet in teils rasender Geschwindigkeit. In gerade einmal 120 Jahre alten Lavahöhlen auf Hawaii entstehen vor den Augen Berliner Forscher neue Zikadenarten.

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Diese Augen. Diese Zikade der Art Magicicada septendecem besticht durch ihre eindrucksvollen roten Augen. Foto: dpa
Diese Augen. Diese Zikade der Art Magicicada septendecem besticht durch ihre eindrucksvollen roten Augen.Foto: dpa

Gerade eben hat das Paar sich zum ersten Mal im Leben getroffen und schon üben sich die beiden in einem Duett: Erst singt sie eine Strophe, er antwortet mit seinem Lied, dann kommt wieder sie an die Reihe. Mehr als eine halbe Stunde dauert das gemeinsame Konzert, danach stehen die beiden noch einmal so lange ganz dicht nebeneinander, kaum ein Millimeter trennt die beiden Körper und doch berühren sie sich nicht. „Als ob sie sich intensiv beschnuppern, um herauszufinden, ob der andere auch wirklich der richtige Partner ist“, vermutet Hannelore Hoch vom Museum für Naturkunde in Berlin. Sind beide mit ihrer Wahl zufrieden, stimmen sie ein weiteres Duett an. Danach kommen die beiden zur Sache, allerdings sind sie bei der Paarung selbst dann still.

„Würde sie jetzt ein Feind überraschen, wären sie ziemlich hilflos“, erklärt Hoch das Verstummen. Ein Feind, das könnte zum Beispiel eine Spinne sein, von denen einige in dieser Lavahöhle in Hawaii jagen, in der die Insektenforscherin das junge Paar beobachtet. Die Tiere sind keinen halben Zentimeter lang und gehören zu den Zikaden, Artname Oliarus polyphemus. Anhand der weißen, augenlosen Insekten studiert das Forscher-Ehepaar Hannelore Hoch und Manfred Asche, wie schnell sich Arten entwickeln.

Einige der Höhlen in den erkalteten Lavaströmen sind nämlich gerade einmal 120 Jahre alt. Und doch scheinen sich dort in diesem – im Maßstab der Evolution – extrem kurzen Zeitraum vor den Augen der Wissenschaftler neue Arten zu bilden. Oder besser vor den Ohren der Insektenwissenschaftler, denn die Gestalt der Zikaden in den verschiedenen Höhlen unterscheidet sich praktisch nicht voneinander. Wohl aber die Gesänge, die Oliarus polyphemus beim Werben um einen Partner ertönen lässt.

Als die beiden Berliner Forscher zum ersten Mal in eine dieser jungen Lavahöhlen kletterten, hörten sie nicht einmal diesen Gesang. Um menschliche Ohren mit ihrem Duett zu erreichen, sind die Zikaden einfach zu klein. Wenn die Tiere mit speziellen Muskeln eine kleine Platte in ihrem Minipanzer anheben oder einziehen, schnappt er mit einem unhörbaren Klick aus seiner Öffnung oder rastet wieder ein. Dieser Klick überträgt sich als kleine Erschütterung über die Beine der Zikade in den Untergrund. Andere Zikaden „hören“ dieses Geräusch ebenfalls mit den Beinen.

Die Forscher müssen das Duett daher mit speziellen Geräten aufnehmen und in hörbare Töne umwandeln. Genau wie Musiknoten verschieden lang gespielt oder gesungen werden, lassen die Zikaden in ihren Lavahöhlen verschieden lange Pausen zwischen ihren Klicks mit dem Panzer. Aus dem Rhythmus dieser Klicklaute entsteht dann so etwas wie eine Melodie, auf die der Partner mit seinem eigenen Gesang antwortet.

Wie alle Zikaden saugt auch Oliarus polyphemus Saft aus Pflanzen. Dass die Insekten in ihren finsteren vegetationsfeindlichen Höhlen überhaupt an diese nahrhafte Flüssigkeit herankommen, verdankt sich einer weiteren Ausnahmeerscheinung der Natur: Auf der Lava Hawaiis wächst das Eisenholzgewächs Metrosideros polymorpha. Solange sich auf der jungen Lava noch keine Humusschicht gebildet hat, findet die Pflanze kaum Wasser und schickt ihre Wurzeln in die tiefen Höhlen mit ihrer hohen Luftfeuchtigkeit. In einer zwei Meter hohen, fünfzig Meter langen und zehn Meter breiten Kammer zählten Hoch und Asche gut tausend Wurzeln, auf denen 400 Zikaden saßen.

Zumindest zwei oder drei Meter weit werden die unhörbaren Gesänge der Insekten von diesen bleistiftdicken Wurzeln übertragen, haben die Forscher gemessen. „Vermutlich tragen die Vibrationen noch weiter“, sagt Hoch. Weil die Wurzeln dann aber bereits wieder in der Lava verschwinden, können die Wissenschaftler nicht über größere Entfernungen messen.

Stimmt ein Weibchen sein Liebeslied an und verkündet damit, dass es bereit zur Paarung ist, nimmt das Männchen erst einmal Kurs auf die potenzielle Partnerin. Das geschieht wohl nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“: Wird die Melodie lauter, stimmt die Richtung offenbar und die Zikade läuft weiter. Das Fliegen haben diese Insekten längst aufgegeben.

Wird der Gesang dagegen leiser, dreht das Männchen um. Bleibt die Lautstärke gleich, biegt es nach rechts oder links ab und lauscht mit den Beinen, ob der Gesang jetzt lauter oder leiser wird. Zwischendurch singt auch das Männchen eine Strophe um zu signalisieren: „Ich bin unterwegs!“ Haben sich die Partner gefunden, stimmen sie ihr Duett an. Später baut das Weibchen in eine Wurzelverzweigung ein kleines Nest aus Wachsfäden, die es selbst herstellt, und legt 13 bis 15 Eier. Die entwickeln sich innerhalb eines Jahres zu neuen Zikaden.

Einst hat wohl nur eine Art der Zikadengattung Oliarus den Sprung auf die abgelegenen Hawaii-Inseln geschafft. Im Laufe einiger 100 000 Jahre entstanden aus dieser einen Art 60 Zikadenarten, die alle Lebensräume Hawaiis über der Erde eroberten. Zudem bildeten sich sechs Arten heraus, die so gut an das Leben in den feuchten Lavahöhlen angepasst sind, dass sie gar nicht mehr an die Oberfläche können. Das ist klassische Evolution, wie sie Charles Darwin bereits 1859 erklärte.

Als Hannelore Hoch und Manfred Asche die Gesänge der Art Oliarus polyphemus in verschiedenen Höhlen auf der Hauptinsel Hawaii aufnahmen, stellten sie fest, dass die Zikaden jeweils völlig anders sangen. Da die Insekten aber nur über diesen Gesang ihren Partner finden und andere Gesänge zumindest in Laborversuchen schlicht ignorieren, hatte sich anscheinend in jeder dieser Höhlen eine neue Art entwickelt. Wenn wiederum eine Höhle höchstens 120 Jahre alt ist, darf die Entwicklung der dort lebenden Art nicht viel länger als ein Jahrhundert gedauert haben.

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