Wenn es bei Eintagsfliegen zur Sache geht, wird es in der Luft ausgesprochen akrobatisch. Mit speziellen „Genitalfüßen“, einem Doppelpenis und einer erstaunlichen Körperhaltung vollführen die kurzlebigen Insekten einen Liebesakt im Flug. Und das in möglichst kurzer Zeit. Wie genau das funktioniert, haben nun Forschende des Naturkundemuseums Stuttgart untersucht.
Fliegen-Paare wurden schockgefrostet
Im Fokus der Studie stand das Paarungsritual von Eintagsfliegen der Gattung Ecdyonurus. Mithilfe moderner Computertomographie analysierten die Wissenschaftler erstmals detailliert, wie sich die Insekten während des Liebesflugs miteinander verbinden. Ganz ohne Eingriff ging das allerdings nicht: Die Paare wurden während der Paarung aus der Luft gefangen und anschließend schockgefrostet, um ihre Position exakt untersuchen zu können.
Die Aufnahmen offenbaren ein erstaunliches Zusammenspiel aus Körperbau und Beweglichkeit. Das Männchen nähert sich dem Weibchen von unten, umklammert es zunächst mit seinen verlängerten Vorderbeinen und verankert sich anschließend mit speziellen „Genitalfüßen“ am Hinterleib der Partnerin. Dann biegt es seinen eigenen Hinterleib nach oben, um die Paarung einzuleiten.
Pärchen mitten im Liebesflug eingefangen
Besonders ungewöhnlich ist dabei das männliche Geschlechtsorgan: Die Männerfliege besitzt einen rund 0,8 Millimeter langen Doppelpenis mit zwei Penis-Stacheln. Das Weibchen wiederum verfügt über zwei Eileiter, die getrennt in eine Paarungstasche auf der Unterseite ihres Hinterleibs münden.
Um dieses komplexe Zusammenspiel sichtbar zu machen, fingen die Forschenden die Eintagsfliegen mitten im Liebesflug mit einem Kescher. Mit Vereisungsspray wurden die Tiere in ihrer Paarungsstellung schockgefrostet. Die anschließenden CT-Aufnahmen ermöglichten erstmals eine dreidimensionale Darstellung der ineinandergreifenden Geschlechtsorgane.
„Der akrobatische Paarungsflug, verknüpft mit direkter innerer Befruchtung und einer einzigartigen Körperhaltung, ist ein hochspezialisiertes Verhalten und evolutionär bemerkenswert“, sagt dazu Benedict Stocker, Erstautor der Studie und Entomologe am Naturkundemuseum. Die Erkenntnisse helfen den Forschenden nicht nur, das Liebesleben der Insekten besser zu verstehen. Sie liefern auch wichtige Hinweise darauf, wie sich komplexe Fortpflanzungsmechanismen bei fliegenden Insekten entwickelt haben.