Flachbauchige Libellula semifasciata, eine weit verbreitete nordamerikanische Libelle.
Amerikanische Entomologen haben herausgefunden, dass die Fläche der pigmentierten Bereiche auf den Flügeln männlicher Libellen von den klimatischen Bedingungen abhängt, unter denen sie leben. Individuen einer bestimmten Art, die kaltes Gelände bewohnen, haben ausgedehntere dunkle Bereiche an den Flügeln als ihre Artgenossen in warmen Regionen, wo ein hohes Risiko der Überhitzung besteht. Ein ähnliches Muster lässt sich auf interspezifischer Ebene verfolgen. Gleichzeitig hängt die Flügelfarbe der Weibchen wenig von den klimatischen Bedingungen ab. Wie in einem Artikel für die Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences festgestellt, wird die Fläche der dunklen Flecken auf den Flügeln männlicher Libellen wahrscheinlich abnehmen, wenn sich der Planet aufgrund des anthropogenen Klimawandels erwärmt.
Viele Libellen haben dunkle Flecken auf ihren Flügeln. Normalerweise werden sie verwendet, um mit Artgenossen zu kommunizieren: Zum Beispiel verwenden Männchen einer Reihe von Arten sie, um Weibchen anzulocken und Konkurrenten zu vertreiben, und je größer die Fläche solcher Gebiete ist, desto erfolgreicher wird ihr Besitzer sein. Darüber hinaus stimulieren dunkle Bereiche an den Flügeln in kühleren Klimazonen die Insektenaktivität und erhöhen ihre Körpertemperatur um mehr als zwei Grad Celsius. Bei heißem Wetter riskieren Libellen mit stark pigmentierten Flügeln jedoch einen Hitzschlag und sogar den Tod. Dieses Problem ist vor allem für Männchen relevant, die oft gut beleuchtete Gebiete überfliegen, während Weibchen versuchen, sich in kühleren, schattigen Bereichen aufzuhalten.
Ein Team von Entomologen unter der Leitung von Michael P. Moore von der University of Washington in St. Louis schlug vor, dass die Flügelfärbung männlicher Libellen mit den klimatischen Bedingungen korrelieren sollte. Nach dieser Hypothese profitieren Vertreter der nördlichen und bergigen Arten von dunkleren Flügeln, während transparente für südliche besser geeignet sind. Gleichzeitig darf die Pigmentierung der Flügel der Weibchen nicht so stark von den Umweltbedingungen abhängig sein.
Nach der Analyse von Daten zu 319 in Nordamerika verbreiteten Libellenarten kamen die Forscher zu dem Schluss, dass Männchen von denen, die in wärmeren Klimazonen leben, tatsächlich weniger wahrscheinlich pigmentierte Flecken auf ihren Flügeln haben. Im Gegensatz dazu neigen Arten mit Männchen mit den dunkelsten Flügeln dazu, sich unter kühleren Bedingungen anzusiedeln. Bei Libellenweibchen ist ein ganz anderes Bild zu beobachten. Bei Arten aus warmen Regionen bekommen die Weibchen etwas häufiger pigmentierte Flügel, jedoch korreliert die Intensität der Färbung der Weibchen in keiner Weise mit dem Klima.
Moore und seine Kollegen stellen fest, dass die meisten nordamerikanischen Libellen viel früher erschienen, als die modernen klimatischen Bedingungen auf dem Kontinent etabliert waren. Somit besiedelten diese Insekten geeignete Territorien, sobald sie erschienen, oder änderten die Flügelfarben als Reaktion auf Veränderungen der Umweltbedingungen auf lokaler Ebene.
Um herauszufinden, wie stark die Pigmentierung von Libellenflügeln innerhalb derselben Art in Abhängigkeit von den klimatischen Eigenschaften des Gebiets variieren kann, schätzten Entomologen die Fläche der dunklen Bereiche bei zehn der häufigsten nordamerikanischen Arten von geflügelten Libellen (Anisoptera). Dazu analysierten sie über 2.700 Bilder, die auf die iNaturalist-Plattform hochgeladen wurden. Es stellte sich heraus, dass sieben von zehn untersuchten Arten folgendes Muster aufweisen: Bei Männchen, die in warmen Klimazonen leben, haben pigmentierte Bereiche eine kleinere Fläche als bei ihren Verwandten aus kälteren Regionen. Da bei Libellen die Flügelfarbe eines Individuums nicht von den Entwicklungsbedingungen abhängt, erklären Moore und seine Co-Autoren die gewonnenen Daten durch genetische Unterschiede zwischen einzelnen Populationen.
Interessanterweise wurde bei den Weibchen eine ähnliche Verwandtschaft nur bei drei Arten gefunden. Daher haben Umweltbedingungen einen weniger signifikanten Einfluss auf weibliche Libellen als auf männliche, nicht nur auf interspezifischer, sondern auch auf intraspezifischer Ebene. Infolgedessen haben die kältesten Teile Nordamerikas 25 Prozent weniger Pigmentierung auf den Flügeln von Weibchen als Artgenossen und nur 2 Prozent weniger in den wärmsten Teilen.
Laut Moore und seinen Co-Autoren brauchen Libellen weniger als hundert Generationen, um ihre Flügelmuster an Umweltveränderungen anzupassen. Da sich der Planet aufgrund menschlicher Fehler schnell erwärmt, werden viele Arten dieser Insekten wahrscheinlich mit der Notwendigkeit konfrontiert sein, die Größe der dunklen Bereiche zu reduzieren. Einige Manifestationen dieses Prozesses sind bereits jetzt zu sehen. Gemessen an den Daten, die für die gleichen zehn Libellenarten mit unterschiedlichen Flügeln im Zeitraum von 2005 bis 2019 in den wärmsten Jahren erhalten wurden, war die durchschnittliche Fläche der pigmentierten Bereiche auf den Flügeln der Männchen minimal (wahrscheinlich aufgrund der selektiven Tod der Männchen mit den intensivsten Flügelfarben). Es wurde jedoch kein langfristiger Trend zur Verringerung der dunklen Bereiche auf den Flügeln von Männchen gefunden.
Die Autoren prognostizieren, dass bis 2070, wenn die durchschnittliche Lufttemperatur in Nordamerika um 4,5 Grad Celsius über das vorindustrielle Niveau steigen könnte, die Fläche der dunklen Flecken auf den Flügeln lokaler männlicher Libellen merklich abnehmen wird. Gleichzeitig ist es unwahrscheinlich, dass klimatische Veränderungen die Färbung der Weibchen beeinflussen.
Früher fanden japanische Biologen heraus, dass je mehr Farboptionen eine bestimmte Art hat, desto geringer ist das Risiko des Aussterbens und desto größer ist die Bandbreite der klimatischen Bedingungen, unter denen sie leben kann. Diese Beobachtung wurde für Homoptera-Libellen sowie Gelbsucht-Schmetterlinge und einige Wirbeltiere bestätigt.
