New York – Die invasive Gitterzikade (Spotted Lanternfly, Lycorma delicatula) hat sich in den USA seit ihrer Entdeckung 2014 explosionsartig ausgebreitet. Eine neue genetische Studie der New York University zeigt nun: Die Anpassung an städtische Bedingungen in ihrer Heimat China – Hitze, Verschmutzung und Pestizide – hat die Insekten offenbar „vorgehärtet“ und ihre erfolgreiche Invasion in nordamerikanischen Städten erleichtert.
Forscher um Fallon Meng und Kristin Winchell sequenzierten die Genome von Gitterzikaden aus urbanen und ländlichen Gebieten in Shanghai (China) sowie aus New York City, Connecticut und New Jersey (USA). Die Analysen, veröffentlicht in Proceedings of the Royal Society B, enthüllen klare genetische Unterschiede:
In China unterscheiden sich urbane und ländliche Populationen bereits auf relativ kurzen Distanzen (30–40 km) deutlich. Gene für Stressresistenz (Hitze), Entgiftung und Stoffwechsel zeigen Anpassungen an städtische Bedingungen. In den USA hingegen sind die Populationen über Hunderte Kilometer genetisch fast identisch – ein Zeichen für wiederholte Populationsengpässe und geringe genetische Vielfalt nach der Einschleppung.
Trotz dieser genetischen Verarmung („genetic paradox of invasion“) breiten sich die Insekten weiter aus. Die Erklärung: Städtische Anpassungen aus China – etwa verbesserte Toleranz gegenüber Hitzeinseln, Luftverschmutzung und Pestiziden – übertragen sich auf US-Städte und verschaffen den Tieren dort einen Vorteil.
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Fallon MengNYU
Demografische Modellierungen rekonstruierten die Invasionsgeschichte: Neben bekannten Engpässen (Einschleppung nach Südkorea 2004 und in die USA 2014) entdeckten die Forscher einen dritten, bisher unbekannten Engpass vor über 170 Jahren – zeitlich passend zur rapiden Urbanisierung Shanghais.
„Städte können als evolutionäre Brutstätten wirken“, erklärt Erstautorin Fallon Meng. „Sie zwingen Organismen unter Druck, sich an Hitze, Verschmutzung und Chemikalien anzupassen – und genau diese Fähigkeiten helfen dann bei der Ausbreitung in neuen, ähnlich urbanen Umgebungen.“
Die Studie unterstreicht einen paradoxen Effekt der Urbanisierung: Menschliche Infrastruktur und Aktivitäten fördern nicht nur die Verschleppung invasiver Arten (z. B. über Handel), sondern treiben auch deren evolutionäre Anpassung voran. Die Gitterzikade bedroht insbesondere Weinberge und Obstplantagen – allein in New York State könnten Schäden in Millionenhöhe entstehen.
Die Autoren empfehlen angepasste Managementstrategien: verstärkte Überwachung von Eigelegen in Städten, Rotation von Pestiziden und Aktualisierung von Risikokarten, da sich die Art bereits in kühlere nördliche Regionen ausbreitet.
„In einer zunehmend urbanisierten Welt müssen wir Urbanisierung und biologische Invasionen als zusammenhängende Phänomene betrachten“, betont Seniorautorin Kristin Winchell. „Ihre Wechselwirkungen können synergistisch und unerwartet stark ausfallen – wie hier bei der Gitterzikade.“
Tagungsband der Royal Society B Biological Sciences
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