De vlinder kon 90 miljoen jaar geleden al horen

Evolutie De ontwikkeling van het gehoororgaan van nachtvlinders werd gezien als typisch voorbeeld van evolutionaire wapenwedloop: zo konden ze de echolocatie van vleermuizen horen. Maar vlinders hoorden al voordat er vleermuizen waren.

Foto Getty Images

De allereerste vlinder was een klein motje dat zo’n 300 miljoen jaar geleden ’s nachts rondvloog, op zoek naar eetbare planten om aan te knabbelen – de roltong bestond nog niet. Dat concludeert een internationaal team van biologen deze week in PNAS, op basis van de eerste grootschalige fylogenetische stamboom van vlinders en nachtvlinders. Met behulp van genetisch materiaal van 186 soorten én met fossielen waarvan de ouderdom bekend was (om de datering op orde te krijgen) hebben de onderzoekers de evolutie van de wereldwijd verspreide Lepidoptera-orde zo gedetailleerd mogelijk in kaart gebracht. Tot die orde behoren bijna 160.000 ‘schubvleugeligen’ – ruim driekwart daarvan bestaat uit nachtvlindersoorten. De rest bestaat uit dagvlinders en dagactieve motten (soorten uit die laatste groep hebben gevederde antennes in plaats van antennes met een ‘speldenknopje’ aan het eind).

Foto Getty Images

De evolutie van vlinders wordt al tientallen jaren onderzocht. In de jaren zestig opperden de Amerikaanse biologen Paul Ehrlich en Peter Raven dat de opkomst van vlinders direct samenhing met de ontwikkeling van bloemplanten en muntten voor het eerst de term ‘co-evolutie’. Ook de ontwikkeling van het gehoororgaan van nachtvlinders werd gezien als een voorbeeld van een evolutionaire wapenwedloop: zodoende zouden ze de echolocatie van naderende vleermuizen kunnen waarnemen.

De fylogenetische stamboom gooit die co-evolutietheorieën nu deels overhoop. De diverse nachtvlindersoorten blijken al gehoororganen te hebben ontwikkeld rond 90 miljoen jaar geleden, miljoenen jaren vóórdat de eerste vleermuizen met echolocatie ten tonele verschenen. Mogelijk gebruikten die vroege nachtvlinders hun gehoor om geluiden van andere vijanden op te vangen (met een veel sterker uiteenlopende frequentie dan de ijle, hoge vleermuistonen), speculeren de onderzoekers, maar van een wedloop met vleermuizen is dus geen sprake.

Foto Getty Images

Een andere hypothese (dat dagvlinders ontstonden om aan de ’s nachts vliegende vleermuizen te ontsnappen) wordt door het huidige onderzoek ook overhoop gegooid: de eerste dagvlinders ontstonden al zo’n 98 miljoen jaar geleden, dus ook weer vóór de vleermuizen. Dat de vlinders desondanks toch overdag gingen vliegen, ligt volgens de onderzoekers aan het feit dat ze zich daarmee konden specialiseren op overdag bloeiende planten.

De zuigsnuit (proboscis) waarmee vlinders makkelijk nectar uit bloemen drinken, blijkt wat co-evolutie betreft een twijfelgeval. Volgens de huidige stamboom ontstond die zo’n 240 miljoen jaar geleden. Dat strookt met Nederlands en Duits onderzoek uit januari 2018, waarin 200 miljoen jaar oude fossiele schubben van een vlinder mét proboscis werden besproken. De oudst bekende fossiele bloemplant is tientallen miljoenen jaren jónger dan dat, en dat zou dus tegen co-evolutie pleiten, zo schreven de auteurs in Science Advances destijds.

Foto Getty Images

De auteurs van het huidige artikel kiezen een andere invalshoek, en betogen juist dat de ouderdom van de eerste bloemplanten een discussiepunt is onder biologen, maar dat uit ander fylogenetisch onderzoek wel naar voren is gekomen dat er zelfs 300 miljoen jaar geleden al primitieve bloemplanten waren. Zij pleiten in hun artikel dus juist wél voor de co-evolutietheorie. Naarmate de bloemplanten zich verder ontwikkelden, zou ook de vlinderzuigsnuit geleidelijk zijn uitgegroeid tot de huidige geavanceerde roltong. Hoe dan ook hadden de meest primitieve vlinders die rond 300 miljoen jaar geleden leefden nog geen zuigsnuit. Zij beschikten alleen over primitieve kaken (waarmee ze bijvoorbeeld stuifmeelkorrels en stukjes blad aten).