Genitalien in der Wissenschaft

Spannende Spanner

Dass die Genitalienpräparation nur ein Teil einer vielfältigen taxonomischen Untersuchung ist, verschweige ich dabei. Tatsächlich befasse ich mich mit Schmetterlingen (Lepidoptera), genauer gesagt, mit einer der artenreichsten Familien innerhalb dieser Ordnung: den Spannern (Geometridae). Weltweit sind mehr als 21 000 Arten bekannt, von denen eine Vielzahl bedeutende Schädlinge in Forst- und Landwirtschaft sind. Der Name Spanner bezieht sich dabei auf die Fortbewegung der Raupen, die sich, da sie keine oder reduzierte Bauchbeinpaare haben, durch Strecken und Zusammenziehen ihres Körpers fortbewegen.

Fokus meiner Arbeit ist die Überarbeitung (Revision) der Gattung Triphosa im Nahen Osten und Zentralasien. Dies ist notwendig, da aus diesem Gebiet genaue Informationen über Arten und deren Verbreitung entweder nicht vorhanden sind oder, wenn doch, ziemlich verwirrend sein können. Grund dafür ist u.a. das unscheinbare und weitestgehend einheitliche Aussehen der Falter.

Über die Arbeit mit Schmetterlingsgenitalien …

Wie also lassen sich solch unscheinbare und sich ähnelnde Arten unterscheiden? Die Antwort auf diese Frage findet sich in den Genitalstrukturen der Tiere. Männchen und Weibchen einer Art sollten fähig sein zu kopulieren und fortpflanzungsfähige Nachkommen zu zeugen. Bei vielen Insekten greifen die Geschlechtsorgane beider Partner nach einem Schlüssel-Schloss-Prinzip ineinander. Dabei sind besonders die Genitalien der Männchen oft artspezifisch sehr kompliziert gebaut. Diese Strukturen gilt es also zu untersuchen und zu beschreiben, sodass sie zur sicheren Artbestimmung herangezogen werden können. Bei Schmetterlingen gleicht dieser Vorgang einem kleinen Ritual aus mehreren Einzelschritten:

• Mazeration
• Sezierung
• Färbung
• Einbettung

Im ersten Schritt wird das Abdomen (Hinterleib) vorsichtig vom Schmetterling getrennt und in Kaliumhydroxid gekocht. Bei diesem Prozess, der Mazeration, werden Fett- und Muskelgewebe von den sklerotisierten, d.h. von den verhärteten Bereichen des Abdomens und der Genitalstrukturen, gelöst. Danach wird das Abdomen mit einer Mikroschere seitlich geöffnet, das Genital entfernt und mit einem feinen Pinsel gesäubert, sodass sich alle Merkmale sicher erkennen lassen. Eine anschließende Färbung sorgt für einen besseren Kontrast. Zur abschließenden Einbettung wird auf einen Objektträger ein Tropfen Einschlussharz gegeben, in dem das Präparat ausgerichtet und anschließend mit einem Deckgläschen abgedeckt wird.

Wie man Genitalien ins rechte Licht rückt …

Während dieser Arbeit bemerkte ich, dass das männliche Genital eine bestimmte Struktur besitzt, die ein artspezifisches Merkmal darstellt. Eingebettet war diese jedoch nur noch sehr schwer erkennbar, da diese eher zweidimensionale Sicht nicht die natürliche Form des Genitals wiederspiegelt: es liegt normalerweise zusammengeklappt im Abdomen. Daher schien es logisch, diese Strukturen zusammengeklappt und in Alkohol liegend noch vor dem Einbetten zu fotografieren. Dieses Procedere ist nicht unüblich, aber schwierig, denn im dünnflüssigen Alkohol verrutschen die Genitalien leicht und die Aufnahmen verwackeln. Bisher wurden sie daher häufig in Handdesinfektionsgel gelegt, das eine höhere Viskosität als Alkohol hat. Leider lieferte mir diese Methode keine vergleichbaren Bilder, mit denen ich die Struktur der Genitalien exakt vergleichen und beschreiben konnte, da sie im Gel nicht in einer immer gleichbleibenden Position gehalten werden konnten. Somit variierte auch der Blickwinkel und das Ergebnis war nicht reproduzierbar. Es musste doch eine Möglichkeit geben, das Genital in der Petrischale fest im Alkohol bzw. Handgel zufixieren! Aber wie? Nach langem Suchen und Probieren war die Lösung am Ende ganz simpel: Die halbierte Spitze einer Pipette, aufgeklebt in eine Petrischale, half mir, reproduzierbare, scharfe und vergleichbare Bilder zu erstellen.

Ein schöner Nebeneffekt …

Im Sommer 2018 fand das 10. Forum Herbulot am Stuttgarter Naturkundemuseum statt, eine internationale Tagung für Geometriden-Spezialisten. Dies ermöglichte mir, bisherige Ergebnisse und Probleme innerhalb der Gattung Triphosa präsentieren zu können. Im Laufe der Tagung traf ich Wissenschaftler*innen, die Interesse an der Entstehung der Bilder zeigten. Begeistert von dieser einfachen Methode ermutigten sie mich, diese zu veröffentlichen, wodurch meine erste kleine Publikation entstand …