Sie gehören zu den Stars der Insektenwelt: Die Schönheit und Vielfalt der Tagfalter fasziniert Naturforscher, Wissenschaftler und Laien schon seit Jahrhunderten. Kein Wunder daher, dass die Lebensweise, Anpassungen und die Wechselbeziehung von Schmetterlingen, ihren Futterpflanzen und ihren Fressfeinden zu den am besten untersuchten im Insektenreich gehören. Trotzdem blieben die evolutionären Hintergründe der Tagfalter lückenhaft. Klar scheint, dass erste Vorfahren der heutigen Schmetterlinge schon vor rund 200 Millionen Jahren ihre beißenden Mundwerkzeuge in Saugrüssel umwandelten. Diese ersten Schmetterlinge ähnelten jedoch eher den heutigen Motten und waren nachtaktiv. Wann aus diesen Ur-Motten die ersten Tagfalter entstanden, war bisher unklar.
Wiege stand in Nordamerika
Um diese Frage zu klären, haben nun Akito Kawahara vom Florida Museum of Natural History in Gainesville und sein Team die Evolution der Tagfalter genetisch und geografisch rekonstruiert. Dafür sammelten und analysierten sie DNA-Proben und Beschreibungen von 2.300 Schmetterlingsarten aus 90 Ländern. Auch elf fossile Schmetterlinge gingen in die Analysen ein. Über den Vergleich von 391 Genen in allen Arten konnten die Biologen die evolutionäre Entwicklung der Tagfalter nachvollziehen und einen neuen Stammbaum für diese Schmetterlingsgruppe erstellen. Er zeigt, wann und wo sich welche Tagfaltergruppen entwickelten und ausbreiteten. Auch wann der erste Urahn aller Tagfalter entstand, konnte das Team ermitteln: “Die Tagfalter entstanden vor rund 101 Millionen Jahren aus nachtaktiven, pflanzenfressenden Motten”, berichten Kawahara und seine Kollegen.
Die Rekonstruktion liefert auch Hinweise darauf, wo dieser erste Tagfalter lebte: “Die Modelle der Gebietsentwicklung legen konsistent nahe, dass die Tagfalter in Amerika entstanden. Ihr Ursprung liegt in dem Gebiet, das heute das westliche Nordamerika oder Mittelamerika umfasst”, berichten die Wissenschaftler. Zu jener Zeit vor rund 100 Millionen Jahren war der nordamerikanische Kontinent noch von einem großen Inlandsmeer in eine Ost- und eine Westhälfte geteilt. In der Westhälfte lag der Ursprung der Tagfalter. Von dort aus breiteten sich die tagaktiven Schmetterlinge in den folgenden Millionen Jahre zunächst über die Neotropen aus. “Diese Region war ab der Zeit vor rund 60 Millionen Jahren eine wichtige Bioregion für die Bildung neuer Tagfalterarten. Viele neue Linien breiteten sich dann von diesem Gebiet in andere Regionen aus”, so die Forschenden. Über die Beringia-Landbrücke erreichten die Tagfalter erst Asien, dann den mittleren Osten und Afrika. Sogar Indien, Australien und die Antarktis wurden trotz ihrer isolierten Lage von den Tagfaltern kolonisiert.
