Während eines viermonatigen Freilandexperiments in Philadelphia im Jahr 2014 veränderte sich die Evolution von Fruchtfliegen mit den Jahreszeiten, berichteten Forschende in einer 2022 veröffentlichten Studie. Die Veränderungen betrafen direkt oder indirekt mehr als 60 % des Genoms der Fliegen. Das bedeutet jedoch nicht, dass die natürliche Selektion auf jede betroffene Region einwirkte.

Die wichtigsten Erkenntnisse

  • Das Experiment verfolgte von Juli bis November 2014 eingehegte Fruchtfliegenpopulationen.
  • Einige genetische Veränderungen könnten durch Selektion in benachbarter DNA mitgezogen worden sein, statt direkt selektiert zu werden.
  • Die Forschenden beobachteten, dass sich Merkmale im Laufe der Zeit in ihrer Ausprägungsrichtung änderten. Das legt nahe, dass Anpassungen übersehen werden könnten, wenn nur zu Beginn und am Ende einer Jahreszeit Proben genommen werden.

Wie Forschende die Evolution von Fruchtfliegen verfolgten

Wissenschaftler setzten 1.000 Fruchtfliegen der Art Drosophila melanogaster in 10 Freiluftgehegen bei Pennovation Works aus. Die Gehege setzten die Fliegen der Witterung aus und verhinderten zugleich, dass Fliegen von außen in die Populationen gelangten, die auf rund 100.000 Tiere anwuchsen.

Jeden Monat sammelten die Forschenden Eier und Fliegen aus jedem Gehege und untersuchten sechs körperliche Merkmale, darunter Fortpflanzungserfolg und Kälteresistenz. Außerdem wählten sie zufällig 100 Fliegen aus jedem Gehege für eine Genomsequenzierung aus.

Das Experiment endete mit dem ersten strengen Frost am 7. November 2014. Da sich die Generationen überschnitten, schätzten die Forschenden, dass während der Studie ungefähr 10 bis 12 Generationen vergingen.

Warum sich genetische Veränderungen umkehrten

Die Forschenden stellten fest, dass sich die Richtung der Anpassung mehrmals änderte. Der Co-Leitautor Seth Rudman sagte, es sei überraschend gewesen, zu beobachten, wie sich ein Merkmal einige Wochen lang in eine Richtung entwickelte und sich dann im darauffolgenden Monat in die entgegengesetzte Richtung bewegte.

Einige DNA-Veränderungen spiegelten genetischen Mitzieheffekt wider: Regionen wurden zusammen mit Veränderungen in benachbarten Abschnitten mitgezogen. Die Studie belegt daher nicht, dass die Selektion direkt auf mehr als die Hälfte des Genoms einwirkte.

Die Ergebnisse wurden 2022 in Science veröffentlicht. Ob sich ähnliche Muster auch bei langlebigeren Arten mit langsamerer Fortpflanzung, einschließlich des Menschen, zeigen, bleibt eine Hypothese.

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