Erst wachsen, dann differenzieren – wie der Schmetterling zur Puppe kam

Die vollständige Metamorphose erscheint wie ein Wunder. Eine wurmförmige Larve verwandelt sich still in einer unscheinbaren Puppe in ein komplexes Insekt, eine Biene, einen Schmetterling, einen Käfer. Warum aber hat die Evolution die vollständige Metamorphose als Entwicklungsform hervorgebracht? Bislang galt als Grund für den evolutionären Erfolg, dass Larven und voll ausgebildete Insekten unterschiedliche ökologische Nischen besetzen und sich durch ihre unterschiedliche Ernährung keine Konkurrenz machen. Die Phase der Puppe bei den holometabolen Insekten, also jenen mit vollständiger Metamorphose, erklärt das jedoch nicht. Denn unterschiedliche Nischen besetzen auch die Entwicklungsstadien hemimetaboler Insekten, also solcher mit unvollständiger Metamorphose ohne Puppenstadium. Libellenlarven zum Beispiel leben unter Wasser, während die ausgewachsenen Libellen in der Luft jagen.

Evolutionsbiologin Christin Manthey, inzwischen am Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie in Jena, und Jens Rolff, Professor für Evolutionsbiologe an der Freien Universität Berlin, stellten zwei Forschungshypothesen auf. Erstens: Bei Insekten mit vollständiger Metamorphose sind Wachstum und Differenzierung entkoppelt, wodurch sie schneller wachsen und dadurch einen Vorteil gewinnen. Und Zweitens: Die komplette Metamorphose hat sich entwickelt, da sich Larven und Adulte so ein unterschiedliches Darmmikrobiom aneignen und dadurch besser an ihre Lebensräume anpassen können. Beide Hypothesen schließen einander nicht aus.