Für einen Schmetterling sieht der Östliche Tigerschwalbenschwanz ziemlich gefährlich aus: Seine Raupen sehen aus wie verkürzte Schlangen – samt grünem «Kopf», Augenimitationen auf dem Körper und einer orangen, gespaltenen «Zunge». Eine Genanalyse lüftet nun einige seiner Geheimnisse.

Die Raupe kann die zungenähnliche Struktur, die Osmeterium genannt wird, ausstülpen, verlängern und bewegen. Dabei sondert die «Zunge» eine stinkende Flüssigkeit ab, die Fressfeinde in die Flucht schlägt. Trotz des furchteinflössenden Aussehens ihrer Jungtiere ist der im Osten Nordamerikas heimische Falter Staatsschmetterling mehrerer US-Bundesstaaten.

Ein Forscherteam um Nick Grishin vom University of Texas Southwestern Medical Center hat nun erstmals das Genom eines wild gefangenen Östlichen Tigerschwalbenschwanzes (Papilio glaucus) entschlüsselt. Es berichtet im Fachjournal «Cell Reports» darüber.

Zunge riecht nach Tannenholz
Die Forscher haben etwa entdeckt, dass sich beim Schwalbenschwanz ein Gen, das für die Herstellung stinkender Substanzen in der «Zunge» zuständig ist, vervielfacht hat. Solche sogenannten Terpene sondern etwa auch Nadelbäume zur Abwehr von gefrässigen Tieren ab, sie sorgen für den typischen Duft von Nadelholz.

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So sieht der Östliche Tigerschwalbenschwanz im Schmetterlings-Stadium aus.
Bild: Bryan Reynolds (The Butterflies of the World Foundation) 

Ausserdem konnten die US-Forscher die Mechanismen identifizieren, durch die sich der Östliche Tigerschwalbenschwanz im Lauf der Evolution von seiner kanadischen Schwesterart getrennt hat: Bei ihm sind bestimmte Proteine der inneren Uhr so mutiert, dass die Schmetterlinge bei guten Wetterbedingungen sofort aus den Puppen schlüpfen, während ihre nördlichen Verwandten dafür zwingend das Ende des Winters abwarten.

Die Forscher zeigen sich überzeugt, dass ihre kostengünstige Methode die Genom-Entschlüsselung bei vielen Insekten möglich machen werde. Gerade Schmetterlinge, die trotz eines vergleichsweise kleinen Genoms äusserst komplexe Lebenszyklen und Flügelmuster aufweisen, stellten dabei ein interessantes Modell dar.

Originalpublikation:
Cong et al.: «Tiger Swallowtail Genome Reveals Mechanisms for Speciation and Caterpillar Defense», Cell Reports (2015).
http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.01.026