Leben bei Nacht und Tag: Genomik der Licht­an­pas­sung bei Motten als Raupen und als erwach­sene Tiere

Prof. Dr. Anna Stöckl und Prof. Dr. Axel Meyer (Univer­si­tät Konstanz) leiten das inter­dis­zi­pli­näre Projekt zur Anpas­sung von Motten an künst­li­ches Licht in der Nacht. Die Studie unter­sucht, wie sich die Licht­ex­po­si­tion während der Raupen­phase auf das Sehver­mö­gen, die Hirnstruk­tur und das Verhal­ten erwach­se­ner Motten auswirkt. Durch die Integra­tion von Genomik, Neuro­ana­to­mie und Verhal­tens­for­schung unter­sucht das Team Verän­de­run­gen in der Genex­pres­sion, neuro­nale Plasti­zi­tät und senso­ri­sche Anpas­sun­gen. Dabei kommen Metho­den wie Transkrip­to­mik, Epige­ne­tik und morpho­me­tri­sche Analy­sen an verschie­de­nen Motten­ar­ten zum Einsatz. Die Forschung trägt zum Verständ­nis bei, wie sich Tiere an schnelle Umwelt­ver­än­de­run­gen anpas­sen, insbe­son­dere an anthro­po­gene Einflüsse wie Licht­ver­schmut­zung. Diese Erkennt­nisse sind nicht nur für die Evolu­ti­ons­bio­lo­gie und Ökolo­gie von Bedeu­tung, sondern auch für den Artenschutz.

Das Projekt Leben in Nacht und Tag: Genomik der Licht­an­pas­sung bei Motten als Raupen und adulte Tiere unter­sucht die Auswir­kun­gen von künst­li­chem Licht in der Nacht auf die senso­ri­sche Anpas­sung von Motten. Unter der Leitung von Jun.-Prof. Dr. Anna Stöckl und Prof. Dr. Axel Meyer (Univer­si­tät Konstanz) kombi­niert das Projekt Evolu­ti­ons­bio­lo­gie, Neuro­wis­sen­schaf­ten und Ökolo­gie, um zu unter­su­chen, wie sich Licht­ex­po­si­tion in frühen Entwick­lungs­sta­dien auf das Sehver­mö­gen, die neuro­nale Struk­tur und das Verhal­ten erwach­se­ner Motten auswirkt.

Viele nacht­ak­tive Arten, insbe­son­dere Insek­ten, sehen sich durch künst­li­ches Licht einer zuneh­men­den Heraus­for­de­rung gegen­über. Während frühere Studien bereits Verhal­tens­än­de­run­gen durch Licht­ver­schmut­zung unter­sucht haben, werden in diesem Projekt erstmals die moleku­la­ren und neuro­na­len Grund­la­gen dieser Anpas­sun­gen unter­sucht. Im Fokus steht die Frage, ob und wie Licht­ex­po­si­tion während der Raupen­phase die Genex­pres­sion, die Augen- und Gehirn­mor­pho­lo­gie sowie das Verhal­ten adulter Motten beein­flusst. Dazu werden moderne geneti­sche Metho­den wie Transkrip­to­mik, Epige­ne­tik (DNA-Methy­lie­rung), neuro­ana­to­mi­sche Analy­sen und Verhal­tens­stu­dien in kontrol­lier­ten Umgebun­gen eingesetzt.

Die Studie konzen­triert sich auf zwei Modell­ar­ten: den Mittle­ren Weinschwär­mer (Deile­phila elpenor), eine gut unter­suchte nacht­ak­tive Art mit extre­mer Dämme­rungs­seh­schärfe, und den Tauben­schwänz­chen (Macroglos­sum stellata­rum), eine tagak­tive Art, deren Raupen teilweise nachts fressen. Es wird unter­sucht, ob die licht­in­du­zier­ten Verän­de­run­gen während der Metamor­phose auch im Adult­sta­dium erhal­ten bleiben und inwie­weit sich verschie­dene Arten unter­schied­lich an künst­li­ches Licht anpassen.

Durch die Kombi­na­tion von experi­men­tel­len und compu­ter­ge­stütz­ten Ansät­zen liefert das Projekt eine umfas­sende Grund­lage für das Verständ­nis, wie sich Tiere an schnelle Umwelt­ver­än­de­run­gen anpas­sen. Die Ergeb­nisse tragen zum Schutz der Biodi­ver­si­tät bei, indem sie aufzei­gen, welche Arten beson­ders empfind­lich auf Licht­ver­schmut­zung reagie­ren. Darüber hinaus ebnet die Studie den Weg für zukünf­tige inter­dis­zi­pli­näre Forschung zu den Auswir­kun­gen anthro­po­ge­ner Umwelt­ver­än­de­run­gen auf die senso­ri­schen Systeme von Tieren.