Palaeo-Evo-Devo von Insekten – der Bernsteinwald as wichtige Datenquelle für die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte einer ökologisch bedeutsamen Gruppe

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Tobias Haug
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446411314

Insekten sind heute eine der dominierenden Tiergruppen, sowohl an Land als auch im Süßwasser. Allerdings ist die Vielfalt der Insekten akut bedroht, wie unterschiedliche Studien zeigen. Um die Prozesse hinter dem Verlust an Vielfalt besser zu verstehen, können ähnliche Prozesse, die in der Vergangenheit stattgefunden haben, wertvolle Hinweise liefern. Hierfür stellt der Fossilbericht die nötigen Informationen bereit. Im Fokus dieses Projekts stehen in Bernstein erhaltene Insekten. Bernstein ist in der Lage, morphologische Strukturen zu einem äußerst hohen Detailgrad zu erhalten, welcher mit dem heute lebender Insekten vergleichbar ist. Die Vielfalt von Insekten zeigt sich nicht allein durch ihre große Artenzahl, sondern vor allem durch ihre morphologische Formenvielfalt. Diese ist wird besonders deutlich, wenn nicht nur erwachsene Formen, sondern auch jüngere Entwicklungsstadien in die Untersuchungen einbezogen werden, also Larven, Nymphen und ähnliche Jungstadien. Der Einbezug solcher Entwicklungsstadien in Analysen ist nicht nur mit heute lebenden Insekten möglich, sondern ebenso auch mit fossilen Vertretern. Hierdurch können evolutionäre Veränderungen in der Entwicklung verschiedener Insekten untersucht werden (Palaeo-Evo-Devo). Gerade in Bernstein finden sich sehr viele Entwicklungsstadien von Insekten in sehr guter Erhaltung, die eine derartige Untersuchung ermöglichen. Dadurch können im Rahmen dieses Projekts verschiedene Aspekte fossiler Entwicklungsbiologie von Insekten untersucht werden, u.a. wann bestimmte Entwicklungsstadien zum ersten Mal aufgetreten sind, welche Arten von Entwicklungsstadien mit einer ungewöhnlichen Merkmalskombination aus verschiedenen modernen Gruppen in Bernstein vorhanden sind, oder welche Entwicklungsstadien aus Bernsteinfunden mit ihrer spezifischen Morphologie heute nicht mehr zu finden sind. Für diese Untersuchungen stehen Entwicklungsstadien von Insekten aus unterschiedlich alten Bernsteinen zur Verfügung, nämlich 100 Millionen Jahre, 40–50 Millionen Jahre und ca. 25 Millionen Jahre alte Bernsteine, sowie moderne Vertreter aus diversen Museumssammlungen. Das Material wird umfassend mit verschiedenen lichtmikroskopischen Verfahren sowie Mikro-Computertomographie (microCT) dokumentiert um die Morphologie detailliert zu erfassen, außergewöhnliche Merkmalskombinationen zu erkennen und mögliche Entwicklungsreihen zu identifizieren. Da die Zuordnung verschiedener Stadien zur selben Art meist nicht eindeutig möglich sein wird, wird ein erweiterter taxonomischer Rahmen als Grundlage verwendet, so dass innerhalb größerer Verwandtschaftsgruppen Entwicklungsreihen als solche erkannt werden können. Im Vergleich zwischen den Daten aus verschiedenen Zeitaltern lassen sich schließlich Rückschlüsse auf die evolutionäre Veränderung der Entwicklungsmuster ziehen. Diese sollen die Grundlage für ein besseres Verständnis der Diversifikation und Aussterbeereignisse von Insekten bieten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen