10 januari 2018

De oudste motten en vlinders zwierven door Jurassic Park

Example Primitive Moth NonGlossata

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Timo van Eldijk en Bas van de Schootbrugge van de Universiteit Utrecht heeft de oudste fossiele overblijfselen van motten en vlinders ontdekt. Ze publiceerden hun resultaten op 10 januari 2018 in Science Advances.

De fossiele resten zijn ruim 70 miljoen jaar ouder dan de oudste fossielen van bloeiende planten, en schijnen daarmee nieuw licht op het heersende idee van een co-evolutie tussen bloeiende planten en bestuivende insecten. Het Utrechtse onderzoek laat zien dat de motten en vlinders (Lepidoptera) zich tijdens de massale uitsterving rond de overgang van het Trias naar het Jura (201 miljoen jaar geleden) hebben weten te handhaven. Sterker nog, het lijkt erop dat zij hebben geprofiteerd van de ingrijpende veranderingen in hun leefomgeving. Het kan de deur geopend hebben voor hun expansie, vergelijkbaar met de opkomst van de dinosauriërs.

De fossiele resten, vleugel- en lichaamsschubben van de motten en vlinders zijn aangetroffen in een boorkern afkomstig van een boring in Noord-Duitsland (Schandelah, Nedersaksen) uit sedimenten uit een geologische periode rond de overgang van het Trias naar het Jura.

Vleugelschubben van een Glossata-mot
Vleugelschubben van een Glossata-mot

Afname in biodiversiteit door vulkanisme

Masterstudent aan de Universiteit Utrecht en eerste auteur Timo van Eldijk legt uit: “Het grote uitsterven aan het eind van het Trias ging gepaard met massaal vulkanisme als gevolg van het opbreken van het supercontinent Pangaea. Zowel op het land als in de oceanen nam de biodiversiteit dramatisch af. Veel soorten die in het Trias domineerden, waaronder veel primitieve reptielen, stierven uit. Opmerkelijk genoeg lijken de motten en vlinders de ramp niet alleen goed te hebben doorstaan maar ze lijken ook geprofiteerd te hebben van de nieuwe omstandigheden, en veel diverser te zijn geworden tijdens een periode van grote ecologische verandering.”

Zuigende monddelen

Dr. Bas van de Schootbrugge, palaeontoloog aan de Universiteit Utrecht vervolgt: “De fossielen bevatten ook karakteristieke holle schubben, een duidelijke aanwijzing dat we hier te maken hebben met een groep motten met zuigende monddelen, zoals we die ook kennen van de overgrote meerderheid van de nu levende motten en vlinders." Hedendaagse vlinders zijn afhankelijk van bloeiende planten en hun ‘tong’ wordt algemeen beschouwd als een belangrijke aanpassing om voedsel aan bloeiende planten te kunnen onttrekken.

Het nieuwe bewijs geeft aan dat het voedsel van de eerste Lepidoptera afkomstig geweest moet zijn van gymnospermen (niet-bloeiende zaadplanten), de ecologisch dominante plantengroep tijdens het Jura. De vroegste proboscide motten (Glossata) gebruikten waarschijnlijk hun zuigende monddelen om zich te voeden met de suikerhoudende bestuivingdruppels die door verschillende groepen gymnospermen werden uitgescheiden.

Fossiele vleugels
Fossiele vleugels van motten en vlinders zoals gevonden in de boorkernen in Schandelah, Nedersaksen.

Inzicht in klimaatuitdagingen

“Dit bewijs hervormt ons begrip over de evolutionaire geschiedenis van motten en vlinders en hun weerbaarheid tegen uitsterving”, besluit Van Eldijk. “Door te bestuderen hoe insecten en hun evolutie beïnvloed zijn door het broeikaseffect aan het begin van het Jura, hopen we inzicht te krijgen in hoe insecten mogelijk reageren op de huidige klimaatopwarming.”

Dit onderzoek werd op 10 januari 2018 door het tijdschrift Science Advances online gepubliceerd. Het werd gefinancierd door de Universiteit Utrecht en de Deutsche Forschungsgemeinschaft (Heisenberg Fellowship). De onderzoekers zijn afkomstig van de Universiteit Utrecht, Boston College, en de Hessisches Landesmuseum Darmstadt en Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart.

Publicatie

Timo van Eldijk, Torsten Wappler, Paul Strother, Carolien van der Weijst, Hossein Rajaei, Henk Visscher, Bas van de Schootbrugge (2018). A Triassic-Jurassic window into the evolution of Lepidoptera. Science Advances 4, e1701568.