Weibchenpräferenz für heiße Männchen

Insekten werden häufig als Modellsysteme zur Untersuchung von Entscheidungen bei der Partnerwahl herangezogen, die auf Unterschieden zwischen Männchensignalen beruhen. Bei vielen Arten von akustisch kommunizierenden Insekten nähern sich Weibchen phonotaktisch den Gesängen der Männchen über größere Distanzen an; die Entscheidung über die aktuelle Verpaarung erfolgt dann mit Hilfe zusätzlicher Information im unmittelbaren Nahbereich. Schallproduktion der Männchen ist energetisch kostspielig, weil nur ein kleiner Bruchteil der Muskelenergie auch in akustische Energie des Schallsignals umgesetzt wird. Das Projekt basiert auf dem Befund, dass bei einigen Heuschrecken und Grillenarten mit lang andauernden Signalen der Brustbereich der Männchen mit den Gesangsmuskeln nach mehreren Minuten des Singens um bis zu 10C über der Umgebungstemperatur aufgeheizt wird. Daher könnte die Körpertemperatur des Männchens als ein zusätzliches Signal die Partnerwahl der Weibchen beeinflussen, und die ursprünglich als rein akustische Kommunikation würde tatsächlich multimodal sein, indem das Investment in die Schallproduktion über die Wärmeerzeugung nicht verloren geht, sondern in der Körpertemperatur der Männchen abgebildet wird. Diese Information steht den Weibchen als Sinnesreiz über temperaturempfindliche Sinneszellen in den extrem langen Antennen zur Verfügung. Erste Ergebnisse zeigen, dass diese sehr empfindlich auf Änderungen von Bruchteilen eines Grad Celsius reagieren. Da die Körpertemperatur der Männchen nach Ende des Gesangs für mehrere Minuten erhöht bleibt, können Weibchen sogar dann noch indirekt Informationen über den Gesang evaluieren, wenn dieser schon lange beendet ist. Im Antrag werden Verhaltensexperimente, sowie neurophysiologische wie anatomische Ansätze vorgeschlagen, um diese völlig neue Idee im Zusammenhang mit Partnerwahl zu untersuchen.

Insekten werden häufig als Modellsysteme zur Untersuchung von Entscheidungen bei der Partnerwahl herangezogen, die auf Unterschieden zwischen Signalen der Männchen beruhen. Schallproduktion der Männchen ist energetisch kostspielig, weil nur ein kleiner Teil der Muskelenergie auch in akustische Energie des Schallsignals umgesetzt wird. Das Projekt basierte auf dem Befund, dass bei einigen Heuschrecken und Grillenarten der Brustbereich der Männchen mit den Gesangsmuskeln nach mehreren Minuten des Singens um bis zu 10C über der Umgebungstemperatur aufgeheizt wird. Daher könnte die Körpertemperatur des Männchens als zusätzliches Merkmal bei der Partnerwahl der Weibchen dienen. Dadurch würde das Investment in die Schallproduktion über die Wärmeerzeugung nicht verloren gehen, sondern in der Körpertemperatur der Männchen abgebildet werden. Durch gleichzeitigethermografischeMessungen derKörpertemperaturund Stoffwechselmessungen bei singenden Männchen konnten wir bestimmen, bei welchen akustischen Signalen es zu einer Erhöhung der Temperatur kommt und wir teuer diese ist. Elektronenmiskroskopische und physiologische Messungen an Sinneszellen auf den langen Antennen der Insekten zeigten, welche auf Änderungen der Temperatur reagieren und wie empfindlich diese sind. Die Ergebnisse sowie Modellrechnungen belegen, dass solche Sinneszellen auf Änderung von Bruchteilen eines Grades in einer Entfernung von wenigen Zentimetern reagieren, und insofern die sinnesphysiologische Voraussetzung für eine Wahlentscheidung der Weibchen gegeben wäre. Allerdings konnten in zwei verschiedenen Verhaltensansätzen die grundlegende Hypothese nicht bestätigt werden: Weibchen zeigten keine Bevorzugung für akustische Signale, die zusätzlich mit thermischen Reizen angeboten wurden.