Leben bei Nacht und Tag: Genomik der Lichtanpassung bei Motten als Raupen und als erwachsene Tiere
Hector RCD Awardee Anna Stöckl
Hector Fellow Axel Meyer
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.
Betreut durch

Anna Stöckl
Neurowissenschaften, BiologieHector RCD Awardee seit 2022

Axel Meyer
BiologieHector Fellow seit 2011