Vibrationskommunikation der Mantophasmatodea: Arterkennung, Sexuelle Selektion und Populationsdifferenzierung

• Antragstellerin: Dr. Monika J.B. Eberhard
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Evolution, Anthropologie ; Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278477679

Vibrationskommunikation, die Vermittlung von Information mithilfe von Substratvibrationen, ist eine der ursprünglichsten Kommunikationsformen und im Tierreich erstaunlich weit verbreitet. Sie ist daher besonders gut dazu geeignet, Aspekte der Arterkennung, Signalevolution und der sexuellen Selektion zu erforschen, sowie die Rolle von Kommunikationssignalen bei der Differenzierung von Populationen hin zur Artbildung zu untersuchen. Die immense Bedeutung und Verbreitung der Vibrationskommunikation steht in starkem Gegensatz zu ihrer bisherigen, weitgehend unterrepräsentierten Erforschung. Die Insektenordnung Mantophasmatodea (Fersenläufer) wurde erst vor 13 Jahren beschrieben. Seit ihrer Entdeckung wurden die Mantophasmatodea hauptsächlich taxonomisch und phylogenetisch untersucht. Die Lebensweise dieser beutegreifenden Insekten sowie die Bedeutung ihres Vibrationsverhaltens im Paarungsgeschehen sind bislang nur wenig erforscht. Männchen und Weibchen klopfen mit ihrem Abdomen auf den Untergrund und erzeugen so art- und geschlechtsspezifische Vibrationssignale, die wahrscheinlich der Partnerfindung und Arterkennung dienen. Mantophasmatodea eignen sich daher hervorragend als Modellorganismen zur Untersuchung der Kommunikation mittels Substratvibrationen, die allein durch Klopfen erzeugt werden. Im vorliegenden Projekt wird die Vibrationskommunikation von repräsentativen, südafrikanischen Mantophasmatodea-Arten untersucht. Zunächst wird ermittelt, welche Charakteristika der Signale entscheidend für die Arterkennung sind und ob sympatrisch vorkommende Arten Kontrastbetonung (character displacement) in den Vibrationssignalen aufweisen. Freilandstudien werden Aufschluss über den Einfluss von Temperatur und Substrat geben und helfen, die Laborversuche in einen seminatürlichen Rahmen zu stellen. Wir werden untersuchen, ob die Vibrationssignale direkten Aufschluss über Eigenschaften (Kondition, Alter, etc.) eines Männchens bzw. Weibchens geben, und ob Weibchen (oder Männchen) Paarungspartner aufgrund ihrer Vibrationssignale wählen. Dadurch wollen wir klären, welche Rolle sexuelle Selektion für die Diversität und Variabilität der Vibrationssignale von Mantophasmatodea spielt. Schließlich werden mehrere Populationen einer Art in Hinsicht auf die Variabilität von Vibrationssignalen, morphologischen und genetischen Merkmalen eingehend untersucht. Dies soll erstmalig Aufschluss über die Differenzierung der Fersenläufer-Populationen in der Kap-Region, einem Hotspot der Biodiversität, geben und zeigen, welche Faktoren für Populationsdivergenz und Artbildung bei Mantophasmatodea ausschlaggebend sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südafrika
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Martin Haase; Dr. Klaus-Dieter Klass; Dr. Sven Künzel; Dr. Mike D. Picker; Professorin Dr. Gabriele Beate Uhl