Evolution von Lerntypen und Verhaltenssyndromen bei Insekten: die Rolle der Variabilität von Umweltfaktoren und der Zuverlässigkeit von Information.

• Antragstellerin: Dr. Maartje Liefting, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 386527848

Aus evolutionsbiologischer Sicht ist die Lernfähigkeit von Insekten aufgrund ihrer adaptiven Bedeutung ein hochinteressantes Merkmal. Auch wenn die Fähigkeit zum Lernen offensichtliche Vorteile haben kann, gibt es bei Insekten eine große Variationsbreite hinsichtlich ihrer Lerngeschwindigkeit und ihres Erinnerungsvermögens. Man nimmt an, dass für die Entwicklung dieser Unterschiede im Lernvermögen bestimmte Umweltgegebenheiten relevant sind, wie z.B. die Variabilität der Umwelt und die Zuverlässigkeit der verfügbaren Information. Bisher jedoch ist unser Wissen über den Einfluss von Umweltfaktoren und insekten-intrinsischen Merkmalen auf die Evolution bestimmter Lerntypen noch rudimentär. Das beantragte Projektvorhaben adressiert diese Wissenslücke und nutzt die parasitische Wespe Nasonia vitripennis als Modell. Ziel des Projekts ist es, Erkenntnisse darüber zu gewinnen, (i) wie Zuverlässigkeit und Variation von Information aus der Umwelt die Evolution von Lerntypen beeinflussen, und (ii) ob bestimmte Lerntypen mit bestimmten Verhaltenssyndromen (Gruppen von Verhaltensmerkmalen) co-evolvieren. Die Lerntypen werden hier kategorisiert durch die Bereitwilligkeit zu Lernen (schnelle/langsame Lerner), das Erinnerungsvermögen (Kurz/Langzeitgedächtnis), und die Genauigkeit in der Anwendung gelernter Information. Es soll ein experimentelles Evolutions-Setup genutzt werden, in dem die Parasitoide bestimmte Lerntypen in Reaktion auf verschiedene artifizielle Umgebungen entwickeln können; die Umgebungen werden hinsichtlich ihrer Variabilität und Zuverlässigkeit in der Information variieren. Der Lerntypus ist direkt mit der Fitness der Parasitoide verbunden, da der Lerntypus im geplanten Versuchsaufbau auch darüber entscheiden wird, wie erfolgreich Wirte (Fliegenpuppen) in bestimmten Umgebungen gefunden werden. Konkret wird Variabilität hergestellt durch Variation in der Anzahl von Substratfarben, auf denen die Wirte angeboten werden, und durch Variation der Zuverlässigkeit, mit der ein Wirt auf einer bestimmten Substratfarbe angeboten wird. Folgendes soll registriert werden: (a) die auftretenden Lerntypen in den jeweiligen Umgebungen; (b) der Erfolg bestimmter Lerntypen in den jeweiligen Umgebungen; (c) ob bestimmte Lerntypen mit bestimmten Verhaltenssyndromen zusammenhängen. Dies soll über 15 Parasitoidengenerationen hinweg erfasst werden. Der Versuchsaufbau wird Informationen über Kosten und Nutzen von Lerntypen geben und Einblicke in die Evolution von Lerntypen bei Insekten ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen