Wie Gene Hornissen Erfolg in neuen Umgebungen bescheren

Hornissen sind die größten Vertreter der staatenbildenden Echten Wespen. Als Räuber spielen sie in ihren angestammten Lebensräumen eine wichtige ökologische Rolle und fungieren als natürliche Schädlingsbekämpfer, indem sie zur Regulierung von Insekten wie Fliegen, Käfer, Raupen und anderen Wespenarten beitragen.

Gleichzeitig sind die großen Hautflügler aber auch als invasive Arten erfolgreich. Erobern sie ein neues Gebiet, können sie ökologische und wirtschaftliche Schäden verursachen, etwa indem sie Jagd auf wichtige Bestäuber wie Honig- und Wildbienen oder Schwebfliegen machen.

So hat sich die aus Zentral- und Ostasien stammenden Asiatische Hornisse (Vespa velutina) in den vergangenen 20 Jahren in weiten Teilen Europas etabliert. Sie bedroht dort die Ökosysteme, etwa indem sie sehr effizient Honigbienen jagt. Auch die mit deutschem Namen sehr ähnlich klingende Asiatische Riesenhornisse (Vespa mandarinia) wurde verschleppt, in den vergangenen Jahren gab es immer mehr Sichtungen dieser aus Ost- und Südostasien stammenden Art in Nordamerika, wo sie als "Honigbienenkillerin" Schlagzeilen macht.

In Europa ist Vespa mandarinia noch nicht aufgetaucht - im Gegensatz zur mittlerweile weitverbreiteten Vespa velutina. Seit ihrem ersten Nachweis 2004 in Frankreich hat diese Art weite Teile des Landes besiedelt und wurde in Belgien, den Niederlanden, in Deutschland, auf der iberischen Halbinsel und in Italien gefunden.

"In Österreich ist Vespa velutina noch nicht nachgewiesen worden", erklärte Heinz Himmelbauer vom Institut für Computergestützte Biologie der Boku gegenüber der APA. Da sie in den Nachbarländern schon vorkomme, müsse aber mit einer Ausbreitung nach Österreich gerechnet werden, heißt es seitens der Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES).

Himmelbauer und sein Team haben nun das Genom der Europäischen Hornisse (Vespa carbro) sequenziert, Kollegen vom Sanger Center in Cambridge (Großbritannien) jenes von Vespa velutina. Mit diesen Daten analysierten die Wissenschafter um Seirian Sumner vom University College London die genetischen Unterschiede der drei Hornissenarten und identifizierten dabei Gene, die sich schnell entwickelt haben, seit sie sich jeweils zu einer eigenen Art differenziert haben. Viele dieser Gene wurden dupliziert oder mutierten, darunter auch solche, die an der Kommunikation und an der Wahrnehmung der Umwelt beteiligt sein dürften. "Möglicherweise erleichtert die schnelle Evolution dieser Gene es den Hornissen, sich rasch an eine neue Umgebung anzupassen", betonte Himmelbauer.

Den Forschern zufolge deuten die Genome der drei Arten darauf hin, dass Hornissen viele Gene besitzen, die an der Erkennung von und der Reaktion auf chemische Signale beteiligt sind. Das könnte sie in die Lage versetzen, sich an die Jagd auf verschiedene Beutetierarten in fremden Regionen anzupassen.

"Wir konnten zudem jene Gene identifizieren, die bei Hornissen in den Arbeiterinnen und zukünftigen Königinnen unterschiedlich stark aktiv sind", sagte Himmelbauer. Davon erwarten sich die Wissenschafter ein besseres Verständnis der Kastenbildung bei Hornissen.

Durch die Verfügbarkeit der Genomsequenz lässt sich nun auch feststellen, ob eine invasive Art ein- oder mehrmals eingeschleppt wurde. Zudem könne man auch ermitteln, woher die Insekten ursprünglich stammten.

(S E R V I C E - Internet: https://doi.org/10.1038/s41598-023-31932-x)