Schlupfwespen lassen ihre Opfer weiterleben – Evolution entwickelte grausame Strategie mindestens 23-mal

Eine Raupe frisst und wächst, während sie von innen aufgefressen wird. In ihrem Körper entwickelt sich die Larve einer Schlupfwespe, die ihren Wirt erst am Ende tötet. Diese grausame Fortpflanzungsstrategie hat die Natur mindestens 23-mal unabhängig voneinander hervorgebracht. Doch die Schlupfwespen-Evolution kennt offenbar eine erstaunliche Grenze: Ist diese Lebensweise einmal entstanden, gibt es kaum einen Weg zurück. Und die Spezialisierung hat einen weiteren Preis: Sie erschwert den Wechsel zu anderen Beutetieren.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Museums für Naturkunde Berlin hat die genetischen Daten von 697 Schlupfwespenarten untersucht. Wie die Wissenschaftler im Fachjournal Current Biology berichten, wechselten Arten mit weiterlebenden Wirten im Laufe ihrer Evolution wesentlich seltener zu anderen Wirtsgruppen. Bei Schlupfwespen, die ihre Opfer dauerhaft lähmen, lag diese Wechselrate bis zu 11,3-mal höher.

Manche Schlupfwespen lähmen ihre Opfer dauerhaft

Schlupfwespen befallen nicht nur Raupen, sondern auch Käfer, Fliegen und Spinnen. Ihre Weibchen legen die Eier auf oder in andere Tiere. Bei manchen Arten wachsen die Larven außerhalb des Wirts heran, bei anderen in seinem Körper. In beiden Fällen dient das befallene Tier dem Nachwuchs als Nahrung.

Eine entscheidende Besonderheit betrifft den Zustand der Wirte. Manche Wespen lähmen ihre Opfer dauerhaft und stoppen damit deren Entwicklung. Andere Arten ermöglichen es ihren Wirten, sich weiterzuentwickeln und sogar zu häuten. Diese Lebensweisen haben sich über Millionen Jahre in unterschiedlichen Abstammungslinien herausgebildet.

Schlupfwespen-Evolution kennt kaum einen Weg zurück

Die untersuchten 697 Arten gehören zu 626 Gattungen und decken alle 43 heute lebenden Unterfamilien der Schlupfwespenfamilie Ichneumonidae ab. Mithilfe genetischer Verwandtschaftsanalysen rekonstruierten die Wissenschaftler, welche Fortpflanzungsstrategien ihre gemeinsamen Vorfahren nutzten.

Dabei ergaben sich drei wesentliche Ergebnisse:

23 bis 34 unabhängige Entwicklungen: So häufig entstand die Fortpflanzungsstrategie mit weiterlebenden Wirten, abhängig vom verwendeten Berechnungsmodell.
Keine Rückkehr zur ursprünglichen Strategie: Bei keiner der rekonstruierten Entwicklungslinien fanden die Wissenschaftler einen Wechsel zurück zur dauerhaften Lähmung.
12 bis 19 weitere Entwicklungen: So häufig wechselten Abstammungslinien von einer Larvenentwicklung außerhalb des Wirts zu einer Entwicklung in seinem Inneren. Den umgekehrten Weg schlugen nur wenige ein.

Die Zahlen stammen aus statistischen Berechnungen der Evolutionsgeschichte. Die Wissenschaftler untersuchten dafür mehrere mögliche Verwandtschaftsbäume. Trotz kleiner Unterschiede bei einzelnen Abstammungslinien ergaben die Berechnungen ähnliche Entwicklungsmuster.

Lebende Wirte verlangen eine engere Anpassung

Warum der Wechsel zwischen unterschiedlichen Wirtsgruppen bei manchen Schlupfwespen schwieriger ist, hängt möglicherweise mit den körperlichen Anforderungen zusammen. Ein dauerhaft gelähmtes Tier wächst nicht mehr. Die Wespenlarve kann sich von ihm ernähren, ohne mit weiteren Entwicklungsschritten ihres Wirts zurechtkommen zu müssen.

Anders verhält es sich bei einem lebenden, weiterwachsenden Wirt. Dessen Stoffwechsel bleibt aktiv, sein Körper verändert sich und sein Immunsystem kann sich gegen den Parasiten wehren. Die Wespenlarve muss unter diesen Bedingungen überleben. Diese enge Anpassung könnte erklären, weshalb ein Wechsel zu anderen Tiergruppen seltener gelingt.

Die meisten Wirtswechsel erfolgten bei lähmenden Arten

Insgesamt rekonstruierten die Wissenschaftler zwischen 92 und 133 Wechseln zwischen unterschiedlichen Wirtsgruppen. Besonders häufig wechselten die Vorfahren heutiger Schlupfwespen von Schmetterlingen und Motten zu Käfern oder anderen Hautflüglern.

Dabei entfielen 86 bis 93 Prozent der rekonstruierten Wirtswechsel auf Abstammungslinien, die ihre Wirte dauerhaft lähmten. Bei Arten mit weiterlebenden Wirten waren es lediglich sieben bis 14 Prozent. Die genetischen Analysen sprechen damit für einen Zusammenhang zwischen Fortpflanzungsstrategie und der Möglichkeit, neue Wirtsgruppen zu erschließen.

Schon Darwin zweifelte wegen der Schlupfwespen

Die Lebensweise dieser Insekten beschäftigte bereits Charles Darwin. Im Jahr 1860 schrieb er dem amerikanischen Botaniker Asa Gray über Wespenlarven, die sich im Inneren lebender Raupen ernähren. Die Vorstellung brachte ihn dazu, die Existenz eines wohlwollenden Schöpfers zu hinterfragen.

Heute sind mehr als 25.000 Arten der untersuchten Schlupfwespenfamilie wissenschaftlich beschrieben. Tatsächlich könnten es rund 100.000 sein. Ihre frühesten gemeinsamen Vorfahren nutzten nach den genetischen Berechnungen wahrscheinlich Schmetterlinge und Motten als Wirte. Erst später erschlossen verschiedene Abstammungslinien weitere Tiergruppen.

Manche Anpassungen lassen sich kaum rückgängig machen

„Die Evolution hält sich nicht unbedingt alle Möglichkeiten offen“, erklärt Bernardo F. Santos, Erstautor der Untersuchung am Museum für Naturkunde Berlin. Eine enge Beziehung zu einem lebenden Wirt könne die Rückkehr zu einer früheren Fortpflanzungsstrategie erheblich erschweren.

Santos vergleicht diesen Vorgang mit einer evolutionären Rutsche. Während neue Anpassungen entstehen, werden frühere Entwicklungsmöglichkeiten zunehmend schwerer erreichbar. Bei den untersuchten Schlupfwespen blieb die Rückkehr von weiterlebenden zu dauerhaft gelähmten Wirten vollständig aus. Ob diese Entwicklung auch für andere Familien parasitischer Wespen typisch ist, bleibt offen.

Kurz zusammengefasst:

Schlupfwespen nutzen andere Tiere als Nahrung für ihren Nachwuchs. Manche lassen ihre Wirte weiterwachsen, während ihre Larven sich von ihnen ernähren.
Diese Strategie entstand mindestens 23-mal unabhängig voneinander. Bei 697 untersuchten Arten fanden Wissenschaftler keine Hinweise auf eine Rückentwicklung.
Die Spezialisierung schränkt die Evolution offenbar ein. Schlupfwespen mit weiterlebenden Wirten wechseln langfristig seltener zu anderen Wirtsgruppen.

Übrigens: Die Evolution brachte auch zwei Spinnen hervor, die ein verblüffend ähnliches Smiley-Muster auf dem Rücken tragen – obwohl sie mehr als 12.000 Kilometer voneinander entfernt leben und genetisch verschieden sind. Wie diese Ähnlichkeit unabhängig entstand, mehr dazu in unserem Artikel.