Eltern vieler verschiedener Tiergruppen verändern die Umwelt ihrer Nachkommen. Solche Veränderungen sind ein zentraler Bestandteil der sogenannten Nischenkonstruktion während der Entwicklung: Eltern gestalten die Bedingungen, unter denen ihre Nachkommen aufwachsen und beeinflussen damit Selektionsdrücke, die auf sie selbst wirken. Beim Schwarzhörnigen Totengräber (Nicrophorus vespilloides) bereiten Eltern den Kadaver vor, auf dem ihre Larven aufwachsen, indem sie Fell oder Federn entfernen und antimikrobielle Sekrete auftragen.
„Die Nischenkonstruktion während der Entwicklung hat zwar eine hohe theoretische Bedeutung, allerdings wird sie oft nur unter vereinfachten Bedingungen oder mit Blick auf einzelne Aspekte der Fürsorge untersucht. Dadurch bleibt oft unklar, wie verschiedene elterliche Veränderungen in ökologisch relevanten Zusammenhängen zusammenwirken“, sagt Eric Grubmüller, Doktorand am Lehrstuhl für Evolutionäre Tierökologie der Universität Bayreuth und Erstautor der Studie.
Um diese Zusammenhänge zu verstehen, haben die Forschenden Labor- und Feldexperimente kombiniert. Zunächst verglichen sie das Überleben und Wachstum von Larven, die auf von den Eltern vorbereiteten Kadavern aufwuchsen, mit Larven auf unvorbereiteten Kadavern. Zusätzlich analysierten sie die Geruchsstoffe der Kadaver.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Larven auf vorbereiteten Kadavern höhere Überlebenschancen und ein stärkeres Wachstum haben als auf unvorbereiteten Kadavern. Gleichzeitig verändert die elterliche Vorbereitung die Zusammensetzung der Duftstoffe des Kadavers“, sagt Prof. Dr. Sandra Steiger, Inhaberin des Lehrstuhls für Evolutionäre Tierökologie an der Universität Bayreuth.
Kadaver sind in der Natur eine begehrte und stark umkämpfte Ressource. In einem Feldversuch konnten die Forschenden zeigen, dass die veränderten Geruchsstoffe der vorbereiteten Kadaver die Attraktivität für Konkurrenten reduzieren: Vorbereitete Kadaver wurden deutlich seltener von konkurrierenden Insekten aufgesucht als unvorbereitete.
Darüber hinaus beeinflussen die Eltern durch die Sekrete die mikrobielle Gemeinschaft auf dem Kadaver. Die Studie zeigt, dass die elterliche Fürsorge Unterschiede ausgleichen kann, die durch verschiedene Bodenbedingungen entstehen. Dadurch entsteht eine stabilere mikrobielle Umgebung, was die Sterblichkeit der Larven verringert.
Vergleich mit verwandter Art liefert Hinweis auf evolutionäre Abhängigkeit
Die Käferart Ptomascopus morio ist eng mit den Totengräbern verwandt, allerdings bereiten die Elterntiere bei dieser Art die Kadaver vor dem Schlüpfen ihrer Larven nicht vor. In einem weiteren Experiment überlebten die Larven dieser Käfer auf unvorbereiteten sowie zur Verfügung gestellten vorbereiteten Kadavern gleich gut. Hingegen zeigten die Totengräber-Larven auf unvorbereiteten Kadavern geringere Überlebensraten.
„Dieser Unterschied stützt die Annahme, dass sich die Larven des Schwarzhörnigen Totengräbers evolutionär an eine von den Eltern geschaffene Entwicklungsumgebung angepasst haben“, so Steiger. Durch die verbesserten Überlebenschancen durch elterliche Fürsorge kann es zu einer evolutionären Rückkopplung gekommen sein: Durch die Fürsorge der Eltern wachsen die Larven in einer geschützten Umgebung auf und müssen weniger mit schädlichen Mikroben oder konkurrierenden Insekten fertigwerden. Über viele Generationen hinweg können sich so Merkmale entwickeln, die auf die geschützte Umgebung zugeschnitten sind, was die Abhängigkeit von den Eltern letztlich verstärkt. Die Fürsorge erzeugt also Bedingungen, die langfristig dazu führen können, dass noch mehr Fürsorge nötig wird.
Universität Bayreuth
Originalpublikation:
Eric Grubmüller, Dimitri V. Meier, Melina Kreil, Lynn Schmit, Elena Scharl, Mamoru Takata, Alfons Weig, Sandra Steiger. Parental niche construction buffers microbial and competitive challenges and drives offspring dependence in burying beetles. PNAS (2026), DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2617749123