Mantodea, Morphologie, Phylogenie, Phylogenetische Systematik (Frank Wieland)
Die Gottesanbeterinnen (Mantodea) sind eine faszinierende Gruppe räuberischer Insekten. Aufgrund ihres oft bizarren Erscheinungsbildes und ihres interessanten Verhaltens sind sie häufig auch dem Laien ein Begriff.
Rhombodera basalis, Mantidae, Männchen, Südostasien
Innerhalb der Gottesanbeterinnen findet sich eine immense Vielfalt morphologischer Strukturen. Obwohl die Zahl der rezenten Arten verhältnismäßig klein ist (etwas mehr als 2.300 Arten sind beschrieben – im Vergleich dazu umfassen allein die beschriebenen Rüsselkäfer (Coleoptera: Curculionidae) rund 60.000 Arten!), haben die Gottesanbeterinnen morphologische Anpassungen an ihre Lebensräume in großer Zahl entwickelt. Dazu gehören beispielsweise Veränderungen des Prothorax (z.B. dessen Verlängerung), die eng mit dem Gebrauch der Fangbeine in Relation stehen. Viele Strukturen spielen hingegen eine wichtige Rolle bei der Mimese von Pflanzenteilen, wie zum Beispiel Blättern (grünen und vertrockneten), Gras, Rinde, Flechten, Zweigen usw.
Viele dieser Merkmale (z.B. blattartige Erweiterungen des Pronotums, Kopffortsätze, lappenartige Erweiterungen an den Laufbeinen) wurden mehrfach als wahrscheinlich konvergent entstandene Strukturen gedeutet, häufig jedoch ohne phylogenetisch begründete Argumente dafür zu liefern.
Deroplatys desiccata, Mantidae, Pärchen in copula (Männchen oben), Südostasien
Die nächsten Verwandten der Mantodea sind die Blattodea (Schaben und, als eine subordinierte Untergruppe, die Termiten). Zusammen bilden sie die Dictyoptera, ein Monophylum, das aufgrund sowohl morphologischer als auch molekularer Daten gut gestützt ist. Obwohl die phylogenetischen Beziehungen zwischen den drei Linien der Dictyoptera bekannt sind und innerhalb der vergangenen Jahrzehnte wiederholt durch viele Studien bestätigt werden konnten, sind die internen Verwandtschaftsverhältnisse der Mantodea nahezu unbekannt.
Die derzeit am meisten verwendete typologische Klassifikation unterteilt die Gottesanbeterinnen in 15 „Familien“ mit 48 „Unterfamilien“, apomorphe morphologische Merkmale werden jedoch selten herangezogen. Viele der Untergruppierungen sind wahrscheinlich para- oder polyphyletisch, wie bereits durch molekulare Analysen und eigene Ergebnisse gezeigt werden konnte.
Bisher wurden nur wenige phylogenetisch-systematische Untersuchungen zu den Gottesanbeterinnen durchgeführt. Eine einzige molekulare Arbeit, die eine beachtliche Anzahl an Taxa behandelt (über 50 Arten), wurde publiziert, allerdings existieren zunehmend neuere Studien, die ebenfalls eine wachsende Zahl an Mantodea-Arten untersuchen. Analysen weiterer umfassender Datensätze sind in Vorbereitung.
Die basalen Aufspaltungsereignisse innerhalb der Mantodea wurden als Teil von Dictyoptera-Studien auf Grundlage unter anderem der Genitalmorphologie untersucht. Die morphologischen Daten konnten wiederholt zeigen, dass Mantoida wahrscheinlich die Schwestergruppe aller übrigen rezenten Gottesanbeterinnen ist, gefolgt von Chaeteessa und Metallyticus an den folgenden Dichotomien des Gottesanbeterinnen-Stammbaums. Molekulare Untersuchungen haben ebenfalls Mantoida als ursprünglichste heute noch lebende Gottesanbeterin gestützt. Die aktuellsten molekularen Analysen, die mehrere Mantodea-Taxa berücksichtigten, haben gezeigt, dass die phylogenetische Position von Chaeteessa und Metallyticus zwischen verschiedenen Analysen beträchtlich variiert.
Metallyticus splendidus, Metallyticidae, Männchen (die einzige Gottesanbeterin mit metallischer Färbung; Biologie weitgehend unbekannt), Südostasien
Im Rahmen meiner Diplomarbeit habe ich mich auf die Morphologie des ventralen Prothorax sowie der Cervical-Sklerite der Mantodea im Vergleich mit anderen Polyneoptera konzentriert (siehe Wieland 2003 und dazugehöriges Poster sowie Wieland 2006).
Das Ziel meiner Dissertation ist es, die externe Morphologie des gesamten Gottesanbeterinnen-Körpers zu untersuchen. Strukturen von Interesse werden dabei detailliert illustriert (nicht zuletzt als wertvolle Grundlage für zukünftige morphologische Untersuchungen), und strukturelle Unterschiede werden ausführlich diskutiert.
Ein umfassender morphologischer Datensatz wird erstellt und mit Hilfe phylogenetischer Software analysiert. Die Datenmatrix enthält auch die zuvor angesprochenen, möglicherweise konvergent entstandenen Merkmale, um deren Entstehung zu analysieren und einen möglicherweise monophyletischen Ursprung zu stützen oder zu widerlegen. Die Matrix umfasst derzeit etwa 120 Taxa und über 160 Merkmale.
Neben ihrer Morphologie und ihrer phylogenetischen Verwandtschaftsbeziehungen interessiere ich mich für viele weitere Aspekte der Biologie der Mantodea. Darunter fallen beispielsweise die Evolution der Fangbeine, die Evolution von Grabvorrichtungen, die von weiblichen Gottesanbeterinnen zur unterirdischen Eiablage in Anpassung an trockene und heiße Habitate genutzt werden (siehe Wieland 2008a und dazugehöriges Poster), sowie biogeographische Aspekte der Gottesanbeterinnen-Verbreitung.
Da Gottesanbeterinnen eine große Bandbreite and morphologischen Anpassungen an ihren Lebensraum zeigen, habe ich des weiteren begonnen, ein starkes Interesse an Mimikry und Mimese bei Gottesanbeterinnen zu entwickeln.
