Warum sind Schmetterlinge bunt?

Die Schmetterlinge bieten uns die erstaunlichsten Farbspektakel, die es in der Natur gibt. Während sie von Blüte zu Blüte fliegen, um den Nektar zu sammeln, scheinen ihre hell gefärbten Flügel zu leuchten und manchmal sogar die Farbe zu wechseln. Aber Warum sind Schmetterlinge bunt? Gibt es dafür einen bestimmten Grund? Die Farben auf den Schmetterlingsflügeln haben eine Vielzahl von Funktionen, von Kommunikation bis Mimikry, von Überlebensregulation bis Warnung. Während diese Färbungen für den Menschen nützlich sind, um Arten zu erkennen, werden sie auch zur Balz, Tarnung und zum Ausweichen vor Raubtierangriffen verwendet. Fast jede Art hat ein anderes Farbmuster, das sich oft auch zwischen Vorder- und Hinterflügeln sowie zwischen Rücken- und Bauchseite der Flügel unterscheidet. Manchmal sind diese Unterschiede mit einem geschlechtlichen Dichromatismus verbunden, insbesondere bei Tagfaltern: Männchen haben helle Farben, während die Weibchen weniger intensiv gefärbt sind.

Diesbezüglich haben schwedische Forschungen gezeigt, dass die treibende Kraft bei der Evolution der Farbe möglicherweise die geschlechtliche Selektion ist. Tatsächlich bevorzugen die Weibchen die farbenprächtigeren Männchen, daher die enorme Vielfalt an Schmetterlingsfarben. Die Studie, die in der Zeitschrift Evolution Letters veröffentlicht wurde, wurde von Wissenschaftlern der Universitäten Stockholm, Lund, British Columbia und Marbur durchgeführt, die die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den europäischen Schmetterlingen rekonstruierten und dann die Zeichnungen der Arten einscannten und die gewonnenen Informationen nutzten, um die Entwicklung ihrer Farben zu schätzen. Die Forschung zeigt, dass Farbveränderungen bei den Männchen doppelt so wichtig sind wie bei den Weibchen, so dass die sexuelle - und nicht die natürliche - Selektion die treibende Kraft bei der Evolution der Farbe sein könnte.

Die Flügel der Schmetterlinge sind farbig nicht nur wegen des Pigments, sondern auch wegen der Struktur der Schuppen, die die Flügelmembranen bedecken, und wegen der Art, wie sie das Licht reflektieren. Die Farben des Pigments sind orange, schwarz und gelb, während die Farben der Struktur blau, weiß, grün und violett sind. Dies wurde auch in einer Studie der Universität Berkeley, die in eLife veröffentlicht wurde, nachgewiesen, die zeigte, dass Farben wie grün und blau nicht durch Pigmente entstehen, sondern auf einen optischen Effekt zurückzuführen sind, der von der Art und Weise abhängt, wie das Licht von den Schuppenmustern der Schmetterlingsflügel reflektiert wird. Dank der Arbeit eines Schmetterlingszüchters, der durch eine Reihe von Kreuzungen während der Paarung in der Lage war, Blauflügler aus einfachen braunen Flügeln zu selektieren, konnte das Team von Fachwissenschaftlern die Eigenschaften der einzelnen Flügelfarben untersuchen.

Neben den sehr farbenfrohen Schmetterlingen, die vor allem auf offenen Feldern zu finden sind, gibt es die einfarbigen Schmetterlinge, oft braun, die vor allem in Wäldern vorkommen und den Tarnungseffekt verstärken müssen. In diesem Zusammenhang fällt der Blue Morpho (Morpho menelaus) in beide Kategorien: einerseits hat er braune Flügel, die es ihm ermöglichen, sich im Stillstand zu tarnen, andererseits ist sein oberer Teil elektrisch blau, was als sexueller Köder dient. Außerdem haben einige Schmetterlingsarten geometrische Formen auf ihren Flügeln, die großen Augen ähneln, wie zum Beispiel der Eulenkopf-Scheckenfalter (Caligo idomeneus), mit dem Ziel, Raubtiere abzuschrecken oder abzulenken. Bei letzteren handelt es sich um Schmetterlinge mit kleineren Ozellen: Auf diese Weise ist das Raubtier davon überzeugt, dass es auf den Kopf seiner Beute zielt, trifft aber tatsächlich die Ozellen und der Schmetterling kann irgendwie entkommen.

Interessanterweise kann sich die Färbung einiger Schmetterlingsarten im Laufe der Zeit ändern. Sie haben eine große Fähigkeit, sich an Umweltveränderungen anzupassen. Eine Untersuchung der Yale University über den Afrikanischen Braunen Schmetterling hat ergeben, dass er innerhalb eines Jahres seine Farbe vollständig ändern kann. Angesichts der zweimonatigen Lebensspanne eines Schmetterlings wechselten die untersuchten Flügelfarben in nur sechs Generationen von braun zu lila. Auch die Umweltverschmutzung durch den Menschen kann bei der Farbwahl eine Rolle spielen. Der emblematischste Fall ist der des Vetters der Schmetterlinge Biston betularia. Dieser Falter, dessen Individuen fast ausschließlich hell gefärbt sind, wählte während der industriellen Revolution aufgrund des bei der Kohleverbrennung entstehenden dunklen Staubs eine dunkle Variante namens carbonaria, die sich besser in die geschwärzte Baumrinde einfügte und so leichter vor Fressfeinden floh.