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LEPIDOPTERA

Barcoding der Schmetterlinge (Lepidoptera) Österreichs

  • Federgeistchen (Pterophorus pentadactyla)
  • Autographa gamma, Breitenfurt
  • Segelfalter (Iphiclides podalirius)
  • Taubenschwänzchen (Macroglossum stellatarum)
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Schmetterlinge zählen mit mehr als 4000 Arten zu den megadiversen Tiergruppen Österreichs. Lediglich 209 Arten gehören zu den Tagfaltern und nur etwa 15% des Artenbestandes sind tagaktiv, die große Mehrzahl somit Nachtfalter. Die Gruppe findet sich in fast allen Lebensraumtypen, und besiedelt unterschiedlichste Waldtypen ebenso wie Grünland. Alle Arten zeichnen sich durch einen komplexen Entwicklungszyklus mit 4 unterschiedlichen Stadien – Ei, Raupe, Puppe und Falter – aus. Die meisten leben im Larvenstadium mehr oder weniger stark spezialisiert von wenigen oder gar nur von einer einzigen Pflanzenart. Aber auch ein räuberisches Verhalten in Ameisennestern ist für einige Arten bekannt. Das Falterstadium nimmt entweder gar keine Nahrung zu sich oder ist auf Nektar verschiedenster Blütenpflanzen, Mineralstoffe im Boden, oder ganz vereinzelt auch auf Pollen angewiesen. Es zählt daher zu den wichtigsten Blütenbestäubern, während das Raupenstadium als Zersetzer von Bedeutung ist. Alle Stadien sind aber auch eine wichtige Nahrungsquelle für zahllose andere Tiere wie insektenfressende Vögel, Amphibien und Reptilien sowie Fledermäuse.

Die Abhängigkeit von speziellen Futterpflanzen und Lebensraumtypen trägt wesentlich zur Gefährdung vieler Schmetterlinge bei, macht sie aber auch gleichzeitig zu hervorragenden Zeigerarten (Bioindikatoren). Vor allem Tagfalter werden daher oft in Naturschutzverfahren herangezogen. Trotz dieser Bedeutung und einer langen Forschungstradition ist der faunistische und taxonomische Bearbeitungsstand der Schmetterlinge schon auf Grund der enormen Artenfülle lückenhaft. Jedes Jahr werden neue Arten beschrieben und die Entwicklungsstadien zahlreicher Arten sind selbst Experten unbekannt. Durch DNA-Barcodes aus verschiedenen Regionen der Welt wird erstmals eine rasche Abgrenzung von neuen Arten möglich. Dies ist vor allem für die unterschiedlichen Regionen Österreichs spannend, da durch die komplexe eiszeitliche Geschichte mit bisher übersehenen Arten zu rechnen ist, die mittels DNA-Barcoding identifiziert werden können.

Das ABOL Pilotprojekt Schmetterlinge hatte zum Ziel, die bestehende Bestrebungen der Tiroler Landesmuseen, langfristig von 85% der bundesweit vorkommenden Schmetterlingsarten Barcodes zu erstellen, weiter voran zu treiben. Im Zuge des Projekts konnten 3041 COI-Sequenzen von 1676 Arten aus 65 Familien erstellt werden. Hervorzuheben ist hierbei der ausgesprochen hohe Sequenziererfolg von 96,8%, der auf den Einsatz von überwiegend rezent gesammelten Proben zurück zu führen ist. Ein Hauptaugenmerk lag auf den Noctuoiden, wobei 727 Barcodes von 450 der 685 in Österreich vorkommenden Arten erstellt werden konnten. Zusammen mit Daten aus anderen Projekten standen am Ende des Pilotprojekts über 10.000 Sequenzen von knapp 2800 Schmetterlingsarten, unter anderem 200 der 209 Tagfalterarten, auf BOLD zur Verfügung. Im Zuge des Projekts konnte erstmals Elachista deriventa (Fund im Brandenbergtal, Tirol) für Österreich und Mitteleuropa nachgewiesenen werden, die mittels Barcoding topotypischen Exemplaren aus Finnland zugeordnet werden konnte. Auch bei den Nachweisen von Chrysoclista abchasica, Xestia viridescens und Perizoma juraolaria handelt es sich um Neufunde für Österreich. Hinzu kommen zahlreiche Erstnachweise von Arten für einzelne Bundesländer, beispielsweise etwa 41 Neufunde aus Nordtirol. Die erzielten Sequenzen konnten auch mehrfach zur Abgrenzung von neuen Taxa aus anderen Gebieten des Alpenraumes verwendet werden und zeigen die Bedeutung nationaler Datenbestände für die internationale Scientific Community.

Das Barcoding von Österreichs Schmetterlingen wird an den Tiroler Landesmuseen in diversen Projekten fortgeführt und lässt noch weitere Erstnachweise von Arten für Österreich erwarten.

Projektleitung

Dr. Peter Huemer
Landesmuseen Tirol

Team

Dr. Christian Wieser
Landesmuseum Kärnten

Benjamin Wiesmair, MA
Landesmuseen Tirol

Mag. Peter Buchner

Projektstatus: beendet

Publikationen (Auswahl):
281293 KAB3XLVM Lepidoptera_pilot items 1 apa author asc 1 1 title https://www.abol.ac.at/wp-content/plugins/zotpress/
Gilligan, T., Huemer, P., & Wiesmair, B. (2016). Different continents, same species? Resolving the taxonomy of some Holarctic Ancylis Hübner (Lepidoptera: Tortricidae). Zootaxa, 4178(3), 347–370. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4178.3.3 Cite Download
Huemer, P. (2014). DNA-Barcoding der Schmetterlinge (Lepidoptera) des zentralen Alpenraumes (Tirol,Südtirol) - Faunistische Neufunde. Wissenschaftliches Jahrbuch der Tiroler Landesmuseen, 7, 188–201. Cite
Huemer, P. (2016). DNA-Barcoding der Schmetterlinge (Lepidoptera) des zentralen Alpenraumes (Tirol, Südtirol) – weitere faunistische Landesneufunde. Wissenschaftliches Jahrbuch Der Tiroler Landesmuseen, 9, 36–49. Cite
Huemer, P., & Hebert, P. D. N. (2016). DNA Barcode Bibliothek der Schmetterlinge Südtirols und Tirols (Italien, Österreich) – Impetus für integrative Artdifferenzierung im 21. Jahrhundert. Gredleriana, 16(2016), 141–164. Cite Download
Huemer, P., & Hebert, P. D. N. (2015). DNA-Barcoding der Schmetterlinge (Lepidoptera) Vorarlbergs (Österreich) - Erkenntnisse und Rückschlüsse. inatura – Forschung online, 15, 1–36. Cite Download
Huemer, P., & Mayr, T. (2015). Eine neue Unterart von Colostygia kitschelti (Rebel, 1934) mit Bemerkungen zum Artkonzept im C. austriacaria-Komplex (Lepidoptera: Geometridae). Wissenschaftliches Jahrbuch Der Tiroler Landesmuseen, 8, 66–79. Cite
Huemer, P., & Mutanen, M. (2015). Alpha taxonomy of the genus Kessleria Nowicki, 1864, revisited in light of DNA-barcoding (Lepidoptera, Yponomeutidae). ZooKeys, 503, 89–133. https://doi.org/10.3897/zookeys.503.9590 Cite Download
Huemer, P., Triberti, P., & Lopez-Vaamonde, C. (2016). A new genus and species of leaf-mining moth from the French Alps, Mercantouria neli gen. n., sp. n. (Lepidoptera, Gracillariidae). ZooKeys, 586, 145–162. https://doi.org/10.3897/zookeys.586.8375 Cite Download
Huemer, P., Friebe, G. J., Wiesmair, B., Mayr, T., Hiermann, U., & Siegel, C. (2015). Zur Verbreitung von Perizoma juracolaria (Lepidoptera, Geometridae, Larentiinae) – Erstnachweise aus Österreich, Liechtenstein und Italien. inatura – Forschung online, 25, 1–9. Cite Download
Huemer, P., Mutanen, M., Sefc, K. M., & Hebert, P. D. N. (2014). Testing DNA Barcode Performance in 1000 Species of European Lepidoptera: Large Geographic Distances Have Small Genetic Impacts. PLoS ONE, 9(12), e115774. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0115774 Cite Download
Kirichenko, N., Huemer, P., Deutsch, H., Triberti, P., Rougerie, R., & Lopez-Vaamonde, C. (2015). Integrative taxonomy reveals a new species of Callisto (Lepidoptera, Gracillariidae) in the Alps. ZooKeys, 473, 157–176. https://doi.org/10.3897/zookeys.473.8543 Cite Download
Kozlov, M. V., Mutanen, M., Lee, K. M., & Huemer, P. (2017). Cryptic diversity in the long-horn moth Nemophora degeerella (Lepidoptera: Adelidae) revealed by morphology, DNA barcodes and genome-wide ddRAD-seq data. Systematic Entomology, 42(2), 329–346. https://doi.org/10.1111/syen.12216 Cite Download
Mutanen, M., Kivelä, S. M., Vos, R. A., Doorenweerd, C., Ratnasingham, S., Hausmann, A., Huemer, P., Dincă, V., van Nieukerken, E. J., Lopez-Vaamonde, C., Vila, R., Aarvik, L., Decaëns, T., Efetov, K. A., Hebert, P. D. N., Johnsen, A., Karsholt, O., Pentinsaari, M., Rougerie, R., … Godfray, H. C. J. (2016). Species-Level Para- and Polyphyly in DNA Barcode Gene Trees: Strong Operational Bias in European Lepidoptera. Systematic Biology, 65(6), 1024–1040. https://doi.org/10.1093/sysbio/syw044 Cite Download
Šumpich, J., & Huemer, P. (2016). Chrysoclista germanica sp. nov. and C. gabretica stat. nov., with an updated checklist of the genus (Lepidoptera: Elachistidae: Parametriotinae). Acta Entomologica Musei Nationalis Pragae, 56(2), 845–854. Cite Download
Zeller, H. C., & Huemer, P. (2015). A new species of Micropterix Hübner, 1825 from the Orobian Alps (Italy) (Lepidoptera, Micropterigidae). Nota Lepidopterologica, 38(2), 133–146. https://doi.org/10.3897/nl.38.5058 Cite Download

Projekte

  • Foto: Nikolaus SzucsichLaufkäfer25. November, 2020 - 15:54
  • Foto: Rudolf PavuzaWurzelstalagmiten8. November, 2020 - 16:47
  • Foto: UmweltbundesamtSchlammpeitzger-Nachweis mittels eDNA28. October, 2020 - 16:38
  • Foto: Edwin KnihaSandmücken30. September, 2020 - 10:05
  • H. Schubert, NHMQuellschnecken30. June, 2020 - 20:42
  • Rhagium bifasciatum (c) M. SonnleitnerDNA-Barcoding von Forstinsekten9. March, 2020 - 13:52
  • Lymnaea stagnalisLymnaea stagnalis (c) C. HörwegeDNA-Projekt Zerkarien20. February, 2020 - 15:55
  • Cordulegaster herosCordulegaster heros (c) I. FischerKrebse und Libellen Wiens13. February, 2020 - 13:57
  • Zerkarien-Projekt23. May, 2019 - 10:53
  • Elmis rietscheliDNA-Barcoding von Elmiden25. July, 2017 - 10:09
  • Flechte Caloplaca24. March, 2015 - 10:40
  • Euryhelmis squamulaParasitische Würmer2. September, 2014 - 18:25

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