„Aktuelle Auswertungen zur Hitzetoleranz von Insekten wie Faltern, Fliegen und Käfern zeichnen ein differenziertes und zugleich alarmierendes Bild“, erläutert Studienautorin Dr. Kim Holzmann, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie am Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).
Demnach passt sich die Fähigkeit vieler Insekten, hohe Temperaturen zu ertragen, nicht einfach an ihre jeweilige Umwelt an. „Während Arten in höheren Lagen ihre Hitzetoleranz zumindest kurzfristig erhöhen können, fehlt diese Fähigkeit bei vielen Tieflandarten weitgehend“, so Holzmann.
Drohende Folgen für ganze Ökosysteme
Die in Nature veröffentlichte Studie macht deutlich, dass tropische Insekten insgesamt nur eine sehr begrenzte Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel besitzen. Studienautor Dr. Marcell Peters, Tierökologe an der Universität Bremen, sagt: „Gerade in Regionen mit der weltweit höchsten Artenvielfalt könnten steigende Temperaturen massive Auswirkungen auf Insektenpopulationen haben. Da Insekten zentrale Funktionen in Ökosystemen erfüllen, etwa als Bestäuber, Zersetzer oder Räuber, drohen weitreichende Folgen für ganze Ökosysteme.“
Auffällig seien zudem starke Unterschiede zwischen verschiedenen Insektengruppen. Die Forschenden führen diese Unterschiede auf den Aufbau und die Hitzestabilität von Proteinen zurück: „Diese Eigenschaften sind im evolutionären Stammbaum der Insekten vergleichsweise konserviert und lassen sich nur begrenzt verändern. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass grundlegende Merkmale der Hitzetoleranz tief biologisch verankert sind und sich nicht schnell an neue Klimabedingungen anpassen lassen“, so Peters.
Für den Amazonasraum falle die Prognose besonders alarmierend aus, wie Holzmann betont. „Sollten sich die globalen Ökosysteme weiter ungebremst erwärmen, werden künftig erwartete Temperaturen bei bis zu der Hälfte der dortigen Insektenarten zu kritischen Hitzebelastungen führen“, so die JMU-Wissenschaftlerin.
Bislang geringe Zahl an Messdaten
Insekten machen rund 70 Prozent aller bekannten Tierarten aus, die meisten von ihnen leben in den Tropen. Dennoch ist bislang wenig darüber bekannt, wie gut tropische Insekten steigende Temperaturen verkraften. Ein Grund dafür ist die bislang geringe Zahl experimenteller Messdaten zur Temperaturtoleranz sowie die unzureichende Erforschung vieler Insektengruppen. Durchgeführt wurde die Studie von einem internationalen Forschungsteam und mit Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.
Für die Studie untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler experimentell die Temperaturtoleranzgrenzen von mehr als 2.000 Insektenarten. Die Daten wurden in den Jahren 2022 und 2023 in unterschiedlichen Höhenlagen in Ostafrika und Südamerika erhoben, von kühlen Bergwäldern bis zu heißen Regenwäldern und Savannen im Tiefland. Ergänzend analysierte das Team die Genome zahlreicher Arten, um die Stabilität ihrer Proteine zu untersuchen und besser zu verstehen, warum einige Insektengruppen Hitze besser ertragen als andere.
Originalpublikation
Holzmann KL, Schmitzer T, Abels A, Čorkalo M, Mitesser O, Kortmann M, Alonso-Alonso P, Correa-Carmona Y, Pinos A, Yon F, Alvarado M, Forsyth A, Lopera-Toro A, Brehm G, Keller A, Otieno M, Steffan-Dewenter I, Peters MK (in press) Limited thermal tolerance in tropical insects and its genomic signature. Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10155-w
Kontakt
Dr. Kim Lea Holzmann, Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III), Biozentrum, Universität Würzburg, T +49 931 31-94373, kim-lea.holzmann@uni-wuerzburg.de
Dr. Marcell Peters, BIOM, Universität Bremen, T + 49 421 218-6348, marcell.peters@uni-bremen.de
