Die Wüstenheuschrecke (Schistocerca gregaria) ist ein Extrembeispiel für situationsangepasst enorm unterschiedliche Physiologie, Physiognomie und Verhaltensweise: Je nach Populationsdichte kann sie als nachtaktiver Einzelgänger unterwegs sein oder sich zu soziale eng vernetzten Riesenschwärmen zusammenschließen. Dabei ändert sich nicht nur das Sozialverhalten jedes mal drastisch, sondern zugleich auch der Körperbau und die sensorischen Fähigkeiten des Insekts. Gesteuert wird diese flexible Umwandlung über Schalter, die unterschiedliche Genprogramme anstoßen oder abschalten, berichten Forscher nun nach ihren Untersuchungen.

Gibt es nur wenige Wüstenheuschrecken in einem Landstrich, so kommen alle Tiere in einem unauffälligen Tarnkleid daher, bewegen sich tagsüber wenig und fliegen höchstens nachts als Einzelgänger von Ort zu Ort, wobei sie die Gemeinschaft von Artgenossen möglichst meiden. Zwingt eine starke Vermehrung sie aber zu häufigen Kontakten, so ändert sich ihr Verhalten schließlich drastisch: Die Tiere suchen nun die Gemeinschaft, bilden Schwärme von bis zu einer Milliarde Tiere und farbenfrohen Nachwuchs. Beide Formen – Einzelgänger und Schwarmtier – blieben oft auch über mehrere Generationen hinweg was sie waren, wenn sich an den Lebensumständen nicht ändert – beide sind demnach in genetischen Programmen fixiert, zwischen denen durch epigenetische Regulation hin- und hergeschaltet wird.

Wüstenheuschrecken
© Compton Tucker, NASA, GSFC
(Ausschnitt)
 Bild vergrößernZwei Formen der Wüstenheuschrecke
Die zwei Formen der Wüstenheuschrecke: Oben die solitäre, unten die in Schwärmen organisierte Morphe.

Welche Auswirkungen das hat und wie es im Detail funktioniert, haben britische Forscher am Beispiel des Hörsinnes der Heuschrecken untersucht. Ihre Experimente zeigten zunächst, dass die Einzelgängerform deutlich besser höhere Frequenzen wahrnimmt als die Schwarmheuschrecken – nachvollziehbar, so die Forscher, weil die solitären Insekten häufiger nachts von Fledermäusen attackiert werden können, die sich in den hohen Ultraschall-Frequenzen verraten. Das Sinnessystem und die ableitenden Nerven der auf das Schwarmverhalten adaptierten Tiere reagiert dagegen besser auf niedrigere Frequenzen unter 10 Kilohertz. Wahrscheinlich helfe dies, in Gegenwart vieler Tiere einzelne Geräusche besser zu unterscheiden, spekulieren die Forscher. Ursache der Leistungsanpassung ist vor allem die Morphologie der Tympanal-Hörorgane: Sie unterscheidet sich bei den Schwärmern und Einzelgängern in Größe und Form. Eben dafür sorgt nun ein Genprogramm, dass über epigenetische Schalter reguliert wird – also über Umwelteinflüsse, so die Autoren. Ändern sich diese während der Entwicklungsphase der noch jungen Tiere, so kann dies auch die Wahl des voreingestellten und umgesetzten genetischen Entwicklungsprogramms mitverändern.