Hybridisierung als Anpassung an den Klimawandel

Das Klima spielt eine wichtige Rolle für das Vorkommen von Arten auf unserem Planeten. Die sehr hohe Geschwindigkeit des globalen Klimawandels stellt für viele Organismen eine große Herausforderung dar. Arten können dem Aussterben entgehen, indem sie entweder neue geografische Gebiete besiedeln, oder sich an die veränderten Umweltbedingungen anpassen. Arten, die beschränkt auf Inseln vorkommen, haben hier kaum die Möglichkeit, durch eine Verschiebung ihrer Verbreitung auf die Umweltveränderungen zu reagieren, und stehen somit bei der Anpassung an neue Umweltbedingungen vor besonders großen Herausforderungen. Solche Arten können durch Hybridisierung mit nah verwandten Arten, die weit verbreitet sind und eine breite ökologische Nische belegen, schnell Allele erwerben die für eine Anpassung an die Umweltbedingungen von Relevanz sein könnten. Das Potential von Hybriden ist in der Evolutionsbiologie seit langem umstritten und Hybride könnten in Zeiten des Klimawandels von großer Bedeutung sein. In diesem Projekt wollen wir erforschen, ob durch Hybridisierung zwischen zwei nah verwandten Schmetterlingsarten Erbmerkmale ausgetauscht werden, die bei rasch ablaufenden klimatischen Veränderungen von Vorteil sind, um ihre Anpassungsfähigkeit an diese Umweltveränderungen zu erhöhen. Hierfür untersuchen wir, ob die Schmetterlingsart Papilio hospiton, eine Schmetterlingsart die ausschließlich auf Sardinien und Korsika zu finden ist und sehr spezifische ökologische Anforderungen stellt, von einer Hybridisierung mit der nah verwandten und sehr weit verbreiteten Geschwisterart Papilio machaon profitiert. Es ist bereits bekannt, dass sich die beiden Arten miteinander kreuzen. Wir werden die genetischen Merkmale identifizieren, die zwischen den beiden Arten ausgetauscht werden, und untersuchen, ob diese Merkmale zu einer höheren Fitness führt. Wir werden die Evolutionsgeschichte der beiden Arten rekonstruieren und Unterschiede in den ökologischen Anforderungen der zwei Arten untersuchen; dabei werden wir sowohl die Verteilung von adulten Schmetterlingen, als auch die Anforderungen der Larven an den Mikrohabitat berücksichtigen. Wir werden potentielle Überschneidungen der Mikrohabitate der zwei Arten untersuchen, und die räumliche Verteilung beider Arten auf Grundlage hochauflösender Luftbilder mit Drohnen aufnehmen.