Woher kommen eigentlich die Fruchtfliegen?

Die für uns Menschen meist lästigen Fliegen sind Meister der Anpassung: Sie schaffen Genveränderungen in nur wenigen Generationen.

Selbst wenn sie so klingende Namen wie Drosophila melanogaster oder Drosophila simulans tragen, Fruchtfliegen will man sich nicht unbedingt als Haustiere halten. Ursprünglich waren diese in Afrika beheimatet, haben sich aber – wie auch der Mensch – weltweit verbreitet. Heute sind sie Kosmopoliten. Man findet Fruchtfliegen hauptsächlich auf altem oder verfaultem Obst oder Gemüse, das sie für die Eiablage nutzen.

„Sie sind aber keine Schädlinge, sondern ein normaler Teil des Ökosystems“, erklärt Christian Schlötterer, Leiter der Populationsgenetik am Department für Biomedizinische Wissenschaften der Vet-Med-Uni Wien. Er ist einer jener Genwissenschaftler, für die Fruchtfliegen fast so etwas wie Haustiere sind, weil sie sich perfekt für die Genforschung eignen: Sie haben ein kleines Genom und sind leicht im Labor zu halten.

Gerade der Themenkreis des Klimawandels und seiner Auswirkungen werden an der Fruchtfliege untersucht. „Fruchtfliegen sind wechselwarm, das heißt, sie nehmen die Umgebungstemperatur an. Und das hat gravierende Auswirkungen auf ihre Lebenserwartung: Je heißer es ist, desto schneller laufen ihre Lebensprozesse ab und desto schneller sterben sie. Sie müssen also, um zu überleben, auf die veränderte Umweltsituation reagieren“, erläutert der Wissenschaftler.

Was die Wissenschaftler jetzt herausgefunden haben, ist erstaunlich: Fruchtfliegen sind Meister der Anpassung. In verhältnismäßig wenigen Generationen haben sich einige Gene drastisch verändert. „Die Anpassung an höhere Temperaturen hat sich direkt auf den Enzymkomplex AMPK ausgewirkt, einen zentralen Regulator des Stoffwechsels. Die daraus resultierende Umstellung des Stoffwechsels wurde von wenigen einflussreichen Genen ausgelöst, sozusagen von einer zentralen Stelle, was wie ein Rattenschwanz andere Veränderungen nach sich gezogen hat. Es ist wie in einer Hierarchie: Wenn man die Leitung austauscht, hat das einen umfassenderen Effekt, als wenn man einen Angestellten ersetzt“, zieht Schlötterer einen eingängigen Vergleich. Es setzen sich also die natürlichen Populationsmerkmale, die der Situation besser angepasst sind, durch.

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Genvarianten in den Fruchtfliegen schon vorhanden waren, da sie mit unterschiedlichen Temperaturen umgehen müssen. Manche dieser Fliegen schlüpfen im Sommer, manche im Herbst, in Zeiten