Polyphänismus

Autor: Leandro Alegsa

01-11-2021

Polyphänismus ist eine Art Polymorphismus, bei dem verschiedene Formen eines Tieres zu einem einzigen Genotyp führen. Das Tier erbt die Fähigkeit, aber die Umgebung bestimmt, welche Form sich entwickelt. Dies steht im Gegensatz zum genetischen Polymorphismus, bei dem jede Morphe (Form) ein leicht unterschiedliches Genom erbt.

Polyphänismus tritt auf, wenn das Tier einen Entwicklungsschalter erbt. Der Schalter reagiert empfindlich auf einen umweltbedingten Hinweis oder Auslöser. Zum Beispiel wird das Geschlecht der Krokodile durch die vorherrschende Temperatur bestimmt. Ihr Geschlecht ist ein polyphenisches Merkmal und wird nicht durch die übliche Geschlechtsverknüpfung bestimmt.

Biston betularia-Raupen auf Birke (links) und Weide (rechts), die einen Farbpolyphänismus demonstrieren.

Andere Beispiele

Das Kastensystem bei Insekten

Das Kastensystem der sozialen Insekten ist die Arbeitsteilung zwischen genetisch identischen Individuen. Der Polyphänismus bestimmt, ob sich die Larven zu Königinnen, Arbeiterinnen und in einigen Fällen zu Soldaten entwickeln. Im Fall der Ameise, P. morrisi, muss sich ein Embryo unter bestimmten Temperatur- und Photoperiodenbedingungen entwickeln, um zu einer fortpflanzungsaktiven Königin zu werden. Dies ermöglicht die Kontrolle der Paarungszeit, begrenzt aber ebenso wie die Geschlechtsbestimmung die Ausbreitung der Art in bestimmte Klimazonen. Bei Bienen bewirkt das von Arbeitsbienen bereitgestellte "Gelée Royale", dass eine Larve zur Königin wird. Gelee Royale wird nur dann produziert, wenn die Königin altert oder gestorben ist.

Saisonale Änderungen

Die polyphenische Pigmentierung ist anpassungsfähig für Arten, die sich mehrmals im Jahr fortpflanzen. Unterschiedliche Pigmentmuster sorgen im Laufe der Jahreszeiten für eine Tarnung und verändern die Wärmespeicherung bei wechselnden Temperaturen. Da Insekten nach der Adoleszenz ihr Wachstum und ihre Entwicklung einstellen, wird ihr Pigmentmuster im Erwachsenenalter festgelegt. Im Fall der Pfeffermotte, Biston betularia, sind die Raupen polyphenisch. Ihr Auslöser wird durch die Farbe der Pflanzen, die sie fressen, geschaltet: siehe hier.

Junonia almana, Form der Regenzeit (Oberseite)

Junonia almana, Form der Trockenzeit (Oberseite)

Junonia almana, Form der Regenzeit (unter der Seite)

Junonia almana, Form der Trockenzeit (unter der Seite)