Was von der Raupe übrig blieb

Sie leben auf Tomaten- und Tabakpflanzen. Dralle grüne Raupen mit weißen Streifen. Ungefähr fünf Wochen lang stopfen sie sich voll mit allem Grünzeug, das in ihre Reichweite kommt.

"Und dann verpuppen sie sich – unter der Erde. Das dauert noch einmal vier bis fünf Wochen. Dabei wird ihr gesamter Körper umgebildet zu einem Schmetterling, einem Nachtfalter, der sich von Blütennektar ernährt. In diesem Stadium können sie auch noch einige Wochen leben, bevor sie Eier legen und den Nachwuchs heranziehen."

Douglas Blackiston hat an der Georgetown University in Washington die grau-braun gefleckten Tabakschwärmer gezüchtet. Er wollte wissen: Welche Erinnerungen überstehen die Metamorphose von der Raupe zum Schmetterling. Wie verändert sich das Insekt während der Zeit des Übergangs, und welche Strukturen im Körper bleiben erhalten, besonders: welche Komponenten des Nervensystems.

"In der Vergangenheit ist das für die Forscher ein wenig wie eine "Black Box" gewesen. Vor fünfzehn, zwanzig Jahren hat man geglaubt, die Raupe zersetze sich zu so einer Art von Suppe. Und daraus forme sich dann der Schmetterling komplett neu. Mittlerweile wissen wir aber, dass das nicht stimmt. Ein Teil der Anatomie bleibt erhalten und lässt sich sowohl in der Raupe als auch im Schmetterling finden – auch wenn beide ganz unterschiedlich erscheinen. Aber in welchem Umfang das geschieht, war lange Zeit nicht bekannt."

Das größte Problem für Douglas Blackiston war natürlich, dass die Schmetterlinge ihm nicht einfach ihre Erinnerungen erzählen konnten. Er musste sich also eine besondere Methode einfallen lassen, um sie abzufragen: Zunächst brachte er die Raupen in ein Gefäß, in dem es nach einem chemischen Lösungsmittel roch. Dann versetzte er ihnen leichte Stromstöße, so dass sie in ihrem Bewusstsein den Geruch mit einer negativen Empfindung verknüpften. Auf diese Weise konditioniert entließ der Biologe die Raupen in die Metamorphose. Nach der Verwandlung zum Nachtfalter prüfte Douglas Blackiston, ob sich die Insekten an die "traumatischen" Ereignisse aus ihrem Larvenstadium erinnern konnten. Vor die Wahl gestellt zwischen Lösungsmittelgeruch oder frischer Luft mieden die konditionierten Falter das Lösungsmittel – weil sie sich an die Elektroschocks erinnerten. Tabakschwärmern ohne diese Erfahrung war das Lösungsmittel hingegen ziemlich schnuppe. Offenbar bleibt also während der Metamorphose ein Teil des Nervensystems erhalten. Höchstwahrscheinlich der so genannte Pilzkörper. Ein Gehirnareal, das sich bei der Raupe erst nach ungefähr drei Wochen formt.

"Wir konnten zeigen: Wenn wir die Raupen trainieren, bevor diese Region im Gehirn ausgebildet wird, dann lernen sie zwar, das Lösungsmittel zu vermeiden. Aber sie können diese Information nicht über die Metamorphose hinüberretten. Weil die Struktur, in der die Erinnerung gespeichert wird, noch nicht entstanden ist."

Das erklärt nun auch die Beobachtung vieler Biologen, dass die meisten Schmetterlinge ihre Eier auf solchen Pflanzen ablegen, von denen sie als Raupe gefressen haben. Sie erinnern sich tatsächlich an den Geruch oder den Geschmack. Nach dem Motto: "Was mich damals gut ernährt hat, kann für meinen Nachwuchs auch nicht schlecht sein." Die geretteten Erinnerungen erfüllen also offenbar auch einen biologischen Zweck für die unscheinbaren Gedächtniskünstler.

"Normalerweise hält man Insekten ja nicht unbedingt für die pfiffigsten Wesen im Tierreich. Aber je mehr Informationen wir zusammentragen über Bienen, Wespen, Schmetterlinge, Grillen und alle Arten von Insekten, desto mehr erfahren wir, dass sie ein sehr leistungsfähiges Gedächtnis besitzen – über einen langen Zeitraum hinweg. Ich denke, für ein Tier mit einem Gehirn, das gerade mal ein Kubikmillimeter groß ist, ist das doch sehr beeindruckend."