Der Zweck dieses Schüler-Handbuchs ist die Präsentation dieser Informationen in ein nützliches Format. Das Handbuch besteht aus mehreren Modulen, die Sie mit den Themen der Physiologie des Schmetterlings und dessen Lebenszyklus vertraut machen. Zusätzlich sind einige Module hinzugefügt, die die grundsätzliche ökologische Beziehung des Schmetterlings zu seiner Umgebung ausführlich erklären. Am Ende des Moduls finden Sie weiterhin einige Informationen zur Schmetterlingszucht. Obwohl dieses Handbuch am Besten für Schüler ab acht Jahre geeignet ist, kann es allerdings auch angepasst werden, so dass es für Schüler jeden Alters anwendbar ist. Die Nutzung dieses Handbuchs sollte optimalerweise in Kombination mit dem Glossar und den Häufig gestellten Fragen auf dieser Webseite erfolgen. Im Folgenden erhalten Sie einige wichtige Konzepte, die Sie als Lehrer berücksichtigen sollten, wenn Sie diese Module präsentieren. Dies sind allgemeine Konzepte, die viele der häufig gestellten Fragen von Schülern und Lehrern erklären.
Vorab einige wichtige Konzepte aus den Modulen...
1. Schmetterlinge sind Insekten, und besitzen aus diesem Grund die grundsätzlichen Eigenschaften aller Insekten: sechs Beine und drei Körperteile.
2. Schmetterlinge durchgehen in ihrem Lebenszyklus vier Entwicklungsphasen: Ei, Larve, Puppe und erwachsener Schmetterling.
3. Die zwei Phasen, in denen die Schmetterlinge sichtbar aktiv sind, die Larven- und Erwachsenenphase unterscheiden sich im Bezug auf ihrer Funktion sehr von einander.
4. Schmetterlinge haben überdurchschnittlich hohe Sterberaten - rund 98 %. Grund hierfür ist, dass Schmetterlinge Primärkonsumenten sind und daher von einer sehr grossen Anzahl an Raubtieren gefressen werden. Mit Blick auf dieser Tatsache erklären sich auch die ungewöhnlichen Eigenschaften des Schmetterlings, wie dessen Farben und Strukturen, die dem Schutz gegen diesen Raubtieren dienen; Diese nennen wir Abwehrmechanismen. Daher können Sie bei allen Fragen zu den Eigenschaften der Schmetterlinge, die mit “warum” beginnen, diese Informationen im Gedächtnis behalten.
5. Genauso wie alle anderen Organismen, die wir als “Wildtiere” bezeichnen, sind Schmetterlinge sehr abhängig von bestimmten Pflanzen und Lebensräumen um zu überleben. Im Falle des Schmetterlings ist diese Beziehung oft unglaublich spezifisch. Aufgrund der engen Beziehung der Schmetterlinge mit ihren Wirtspflanzen, ist der Schutz von Pflanzen und den natürlichen Lebensräumen essenziell für ihr Überleben. Um Schmetterlinge zu schützen, müssen wir ihren Lebensraum schützen.
Die Mehrheit dieser Informationen wurde von Evan Fitzgerald, einem Praktikanten der Schmetterlingsfarm in 1999 zusammengestellt. Evan hat seinen Bachelor an der University of New Hampshire absolviert.
Schmetterlinge sind Insekten. Definitionsgemäss besitzen alle Insekten sechs Beine und drei Körperteile: Kopf, Thorax (Brust) und Abdomen (Hinterleib). Diese Eigenschaften sind wahrnehmbar in den beiden aktiven Phasen des Lebenszyklus: der Phase der Larve und der des erwachsenen Schmetterlings. Schmetterlinge haben einen komplexen Lebenszyklus, der aus vier Phasen besteht, alle mit einem komplett unterschiedlichem Erscheinungsbild und Dauer. Obwohl jede Spezie eine unterschiedliche Lebensdauer hat, haben alle Schmetterlinge dieselben Phasen des Wachstums: Ei, Larve, Puppe und erwachsener Schmetterling. Die durchschnittliche Lebensdauer eines Schmetterlings (einschliesslich den vier Phasen) beträgt in etwa drei Monate. Die Lebensdauer des erwachsenen Schmetterlings, beträgt circa einen Monat.
Anatomie des erwachsenen Schmetterlings
Kopf
Die drei meist hervorstechenden Merkmale am Kopf des Schmetterlings sind die Antennen, die Augen und der Rüssel. Die Antennen dienen dem Gleichgewicht während des Flugs und als Geruchsinn. Schmetterlinge besitzen sehr zerbrechliche Flügel, die bereits durch alltäglichen Gebrauch sehr leicht verschleissen. Auch Raubtiere können ihre Flügel schwer beschädigen, da sie beim Angriff eher auf die Flügel als auf den Körper zielen. Allerdings, selbst wenn Schmetterlinge die Mehrheit ihres Flügels verlieren, können sie dennoch weiterhin fliegen und navigieren. Grund hierfür ist der Gleichgewichtssinn den ihnen ihre Antennen ermöglichen, welche ausserdem für den Geruchsinn verantwortlich sind. Weibliche Schmetterlinge stossen Pheromone (wie ein Parfüm) in der Luft aus. Die männlichen Schmetterlinge können diese Pheromone über bis zu zwei Kilometern (über eine Meile) Entfernung riechen. Abhängig von der Konzentration der Pheromone, können die Männchen das Weibchen finden, um anschliessend mit ihr zu paaren. Bemerkenswert ist, dass bestimmte Motten die Präsenz eines Weibchens auf bis zu fünf Kilometern (ca. drei Meilen) Abstand wahrnehmen können.
Die Augen des Schmetterlings sind grosse kugelförmige Strukturen, und sind eine Zusammensetzung aus tausenden von hexagonal geformten Ommatidien. Jedes Ommatidium ist in einem geringfügig unterschiedlichen Winkel gegenüber dem anderen positioniert. Insgesamt sind sie in jede Richtung ausgerichtet- nach oben, unten, vorne, hinten, links und rechts. Aus diesem Grund können Schmetterlinge in nahezu allen Richtungen gleichzeitig sehen.
Doch diese Omnivision und das ausgesprochen kleine Gehirn haben seinen Preis. Schmetterlinge können Ihre Sicht nicht fokussieren und sehen daher nur Flecken. Weiterhin sind sie lediglich empfindlich für die drei meist grundliegenden Merkmalen der Vision: Licht, Farbe und Bewegung. Schmetterlinge können Tag von Nacht unterscheiden sowie die Farben eines sehr engen Bereichs des Lichtspektrums indentifizieren. Daher kann ein Schmetterling das Nektar eine lilanen Blumes sehen und trinken, ohne allerdings die rote Blume nebenan wahrzunehmen. Schmetterlinge sind auch empfindlich für Bewegung. Wenn Sie einen Schmetterling mit der Hand zu fangen versuchen, wird dieser zwar nicht denken: “Hier kommt Billie’s Hand”, er merkt allerdings, dass sich da draussen etwas Grosses bewegt und näherkommt, und es daher an der Zeit ist weg zu fliegen.
Schmetterlinge haben keine Zähne oder Kiefer. Ihr Futtermechanismus besteht daher aus einem langen doppelläufigen Schlauch, der als Rüssel bezeichnet wird. Da sie sich durch einen quasi doppelläufigen Strohhalm ernähren müssen, besteht die Diät des Schmetterlings ausschliesslich aus Flüssigkeiten. Die bevorzugte Diät hängt ansehnlich von der Spezies ab. Obwohl die Mehrheit der Menschen glaubt, dass sich Schmetterlinge hauptsachlich von dem Nektar der Blumen ernähren, gibt es auch andere gebräuchliche Diäten wie Früchte, Schlamm, Kuhmist, Wasser und Baumsaft.
Thorax (Brust)
Der Thorax, das mittlere Körpersegment , verbindet die Gliedmaße der Schmetterlinge -sechs Beine und vier Flügel- miteinander. Die Ohren des Schmetterlings, enge Membrane ähnlich dem menschlichen Trommelfell, befinden sich hier auch. Obwohl kaum sichtbar, befinden sich unterhalb dieser Membrane Haare. Wenn eine Schallwelle die Membrane erreicht, vibriert diese und berührt die Haare. Sobald diese Haare stimuliert werden, senden diese eine Nachricht an das Gehirn um die Richtung und Distanz des Geräusches anzugeben.
Abdomen (Hinterleib)
Das Kreislauf-, respiratorische-, digestive- und Reproduktionssystem befindet sich jeweils in dem Abdomen. Da lediglich Flüssigkeiten in den Körper eintreten, fliessen auch lediglich Flüssigkeiten aus dem Körper heraus. Der Anus befindet sich am Ende des Abdomens und ist üblicherweise gut verdeckt.
Das Kreislaufsystem des Schmetterlings ist relativ einfach. Das Herz ist eine Pumpe, die an einem langen Schlauch befestigt ist, welcher von dem Abdomen bis hin zu dem Kopf reicht. Das Blut wird durch diesen Schlauch gepumpt und dem Gewebe zugeführt. Durch eine Drucksteigerung tropft das Blut durch das Gewebe zurück in den Abdomen. Dort wird es wieder in das Herz gesaugt und von dort aus erneut weitergegeben.
Beim Schmetterling findet kein Transport von Sauerstoff in das Blut statt. Schmetterlinge besitzen an beiden Seiten ihre Körpers Ventile oder Atemlöcher. Einige dieser Atemlöcher, die sich grösstenteils in dem Abdomen befinden, ermöglichen die Zufuhr von Sauerstoff, während andere Atemlöcher Kohlenstoffdioxid ausstossen. Auf diese Art und Weise tritt der Sauerstoff direkt in den Körper ein. Einmal in dem Körper angelangt, gibt es ein Netzwerk von Tunneln, ähnlich dem Netzwerk der Venen innerhalb des menschlichen Körpers. Sauerstoff reist direkt dorthin wo es benötigt wird um in das Gewebe einzudringen.
Die Strukturen des Reproduktionssystemsn erwachsener Schmetterlingen, sowie andere Aspekte der Reproduktion, werden in dem nächsten Modul ausführlich behandelt.
Die Larven (Raupen) Phase
Die Funktion der Larve ist sehr einfach: essen und wachsen. Die Eigenschaften eines gigantischen Bauchs und der Fähigkeit seine Haut abzuwerfen, machen die Raupe zu einer Essmaschine, die dazu entworfen ist die notwendige Energie aufzunehmen um sich in einen erwachsenen Schmetterling zu verwandeln. Die Dauer der Raupenphase beträgt circa drei bis vier Wochen. Larven sind Insekten, sie haben sechs Beine, auch wenn diese weniger betont sind als die des Erwachsenen, und drei Körperteile: Kopf, Thorax und Abdomen.
Kopf
Larven haben Kiefer um ihre Nahrung zu zerkauen. Diese müssen stark genug sein um das Blatt zu brechen und zu zerdrücken. Dies ist eines der wesentlichen Unterschiede zwischen der Larven- und Erwachsenenphase. Larven essen lediglich festes Pflanzenmaterial ihrer Wirtspflanze, während Erwachsene ausschliesslich Flüssigkeiten zu sich nehmen. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Wirtspflanze der Larve sich stets von der Diät des erwachsenen Schmetterlings unterscheidet.
Die Hauptfunktion der Augen ist die Unterscheidung zwischen Tag und Nacht. Da Larven für ihre Feinde so unauffällig wie möglich sein müssen, sind sie nächtliche Fütterer. Bei Tageslicht bleiben sie bewegungslos in versteckten Ecken ihrer Wirtspflanze.
Die Drüsen unterhalb des Kopfes geben eine Flüssigkeit ab, die Seidenfaden formt sobald sie mit der Luft in Verbindung kommt. Die Seidenfaden können zu mehreren Zwecken verwendet werden. Erstens befestigen sie die Larve an der Oberfläche auf der sie laufen. Zweitens verwenden manche Spezies Seide als Fluchtweg, wenn beispielsweise eine Ameise die Larve angreift, kann die Larve sich von dem Blatt fallen lassen um mitten in der Luft zu baumeln. Drittens wird die Seide als “Knopf” benutzt, mit der sich die Pre-Puppe an der Unterseite des Blattes befestigt,um sich zu aufzuhängen.
Thorax (Brust)
Die Brust ist ein kurzes Segment der Larve. Sie befindet sich direkt hinter dem Kopf und besitzt drei Paar richtige Beine an der Unterseite ihres Körpers. Später, wenn sich die Larve in einen Schmetterling verwandelt hat, befinden sich die Flügel direkt oberhalb der richtigen Beine. Die Thorax der Larve is von oben gesehen sehr unauffällig und schwer von den anderen Körperteilen zu unterscheiden. Die beste Methode um dieses Segment der Larve zu erkennen ist das Umdrehen der Larve, so dass man die sechs richtigen Beine sehen kann. Dort wo das letzte Paar der Beine endet, geht die Thorax in das Abdomen über.
Abdomen (Hinterleib)
Das Abdomen stellt das grösste Segment der Larve dar und besteht hauptsächlich aus dem digestiven System. Da die Larve den grössten Teil seiner Zeit damit verbringt sich von der Wirtspflanze zu ernähren, befindet sich dieser “riesige Bauch” in dem Abdomen. In manchen Fällen macht der Abdomen bis zu 80% der gesamten Körpergrösse aus.
An der Unterseite des Abdomens befinden sich die Bauchfüsse. Diese werden auch als “Saugfüsse” bezeichnet, wobei dies ein Missbegriff ist, da Bauchfüsse garkeine Saugnäpfe besitzen. Im Gegenteil bestehen sie aus tausenden kleinen Haken (sehr ähnlich wie ein Klettband), die sie beim Laufen unterstützen. Während die Raupe einen klebrigen Seidenballen ablegt, klammern sich die Bauchfüsse an der Seide fest. Auf diese Art und Weise klebt die Larve an jeder Oberfläche auf der sie läuft, egal wie dünn diese ist.
Entlang den Seiten des Abdomens befindet sich eine Reihe von Flecken. Dies sind Atemlöcher - Ventile, die sich über der gesamten Länge des Larvenkörpers ausbreiten und ihm das Atmen ermöglichen. Larven haben interne Skelette anstelle von Exoskeletten. Wenn die Larve wächst, muss sie ihre Haut abwerfen genauso wie Schlangen und Schalentiere dies tun. Dieser Prozess des Ablegens des Exoskeletts oder der Haut nennt sich Häutung, und jede folgende Häutung produziert ein neues “Larvenstadium”. Das Wort Larvenstadium bezieht sich auf die Entwicklungsphase der Larve.
Das erste Larvenstadium beginnt wenn eine Larve aus ihrem Ei schlüpft, und mit vier weiteren Häutungen durchgeht die Larve insgesamt fünf Larvenstadien.
Am Ende des fünften Larvenstadiums hat die Larve seine gesamte Grösse erreicht und formt sich die Pre-Puppe. Innerhalb des Körpers der Larve existieren bereits alle Teile des Schmetterlings. Es gibt keine komplette Zerlegung der Larve und Erneuerung zum Schmetterling; es findet lediglich eine Spezialisierung der Körperteile statt. Die Larve ist wie ein einfacher Schmetterling mit zusätzlichen Teilen, die ihm erlauben sich wie eine Raupe zu verhalten. Solche zusätzlichen Teile sind beispielsweise die Saugfüsse, die starken Kiefer, der lange Körper und der enorme Bauch.
Die Larvenphase ist die einzige Phase in der Entwicklung des Schmetterlings, in der der Organismus wächst. Der Unterschied zwischen der Larvenphase und der Phase des erwachsenen Schmetterlings ist nicht nur bemerkenswert was die Erscheinung betrifft, sondern auch was ihrer Tätigkeit anbelangt. Die Aufgabe der Larve ist es zu essen, wachsen und die notwendige Energie zu sammeln um sich zu einem erwachsenen Schmetterling zu transformieren, während er sich noch in der Puppe befindet. Die Larve wächst von einem kleinen Ei zur gesamten Grösse des erwachsenen Schmetterlings. Die Wachstumsrate ist phenomenal. Würde zum Beispiel ein 7 Pfund schweres Baby mit der gleichen Rate wachsen wie die Larve eines Monarchschmetterlings, so würde dieses Baby in knapp einem Monat die Grösse eines Londoner Doppeldeckerbus besitzen, und ausserdem sehr viele Tonnen wiegen!
Pre-Puppe
Kurz vor der Puppenphase, sobald die Larve in dem letzten Stadium seine volle Grösse erreicht hat, beginnt die Phase der Pre-puppe. In dieser Phase isst die Larve nicht länger seine Wirtspflanze, leert seinen Magen und beginnt die Suche nach dem perfekten Ort um sich in eine Puppe zu verwandeln. Die Larve wandert oft lange Distanzen (im Verhältnis zu seiner Grösse), manchmal läuft sie sogar von seiner Wirtspflanze herunter zu einer anderen Pflanze. Sobald die Larve den perfekten Ort gefunden hat, verwendet sie ein weiteres Mal ihre Seidendrüsen um sich kopfüber aufzuhängen. Dies ist ein sehr delikates Manöver, wobei die Larve zunächst ihre hinteren Bauchfüsse an der Fläche befestigt an der sie hängt. Die Larve kreiert einen kleinen Ball aus Seide um sich zu befestigen, der sich Kremaster nennt. Sobald sich die Larve befestigt hat und mit ihrem Kopf nach unten hängt, beginnt sie langsam mit der Komprimierung ihres Körpers. Während sich die Larve komprimiert, formt sich unterhalb ihres Exoskeletts die äussere Schicht der Puppe. Diese zwei Prozesse ereignen sich gleichzeitig; an dem Zeitpunkt, zu dem die Larve also seine Haut ablegt, wurde die Puppe bereits unterhalb geformt.
Das einzige Ziel des erwachsenen Schmetterlings ist die Reproduktion. Die Männchen suchen Weibchen, die sie befruchten können und die Weibchen legen Eier. Innerhalb des männlichen Abdomens befinden sich Organe die Sperma produzieren. Sobald die Paarung beginnt, öffnet sich am Ende des männlichen Abdomens ein Paar “Klammern”, mit denen sich das Männchen an dem Abdomen des Weibchens befestigt. Schmetterlinge schauen bei der Paarung in entgegengesetzte Richtungen, während ihre Abdomen aneinander befestigt sind.
Der Penis dringt bei dem Weibchen an der gleichen Stelle ein, wo später die Eier herauskommen. Wenn der Mann ejakuliert, tritt die Sperma zur Aufbewahrung in einen kleinen Sack namens Spermathecae ein, der sich innerhalb des weiblichen Abdomens befindet. Nach der Paarung hat das Weibchen ungefähr 100 Eier in sich und einen Beutel voller Spermatozoa. Sobald sie bereit ist ihre Eier zu legen, führt sie eine Art Selbstbefruchtung durch. Sobald das Weibchen ein Ei auf der Wirtspflanze deponiert und es an ihren Ovipositor (Legeröhre) vorbeigeht, passiert dieses Ei den Beutel. In diesem Moment befruchtet ein Spermatozoa dieses Ei und bestimmt dessen Geschlecht. In dem Moment also, dass dieses Ei zum ersten mal auf das Blatt gelegt wird, wurde es nur wenige Sekunden vorher befruchtet.
Die Tatsache, dass Weibchen entschieden können wann sie ihre Eier legen ist ein interessanter und wichtiger Punkt. Da die Eier auf der Wirtspflanze deponiert werden, kann das Weibchen den bestmöglichen Ort auswählen um ihr Ei zu legen. Wenn sie diese Fähigkeit nicht besäße, wäre sie gezwungen alle Eier in einem Mal zu legen, womit sie möglicherweise die Gesundheit eines Teils ihres Nachwuchses auf dem Spiel setzen würde.
Ein durchschnittlicher weiblicher Schmetterling legt in ihrem Leben circa 100 Eier. Manche Sorten legen ihre Eier gesammelt in Haufen, während andere ihre Eier einzeln auf Pflanzen verbreiteten.
Eine Denkschule argumentiert für die “Überlebung in Nummern”, während die andere die Perspektive vertritt, dass man nicht “alles auf eine Karte setzen” sollte. Beide Herangehensweisen haben ihre Validität, aber lediglich ausreichend um das Überleben ihrer Spezies zu garantieren.
Von den circa 100 Eiern, die gelegt wurden, entwickeln sich voraussichtlich lediglich 2% in gesunde und reproduktive erwachsene Schmetterlinge. Diese Zahl ist vernünftig, da in der Gesamtsumme ein Ei das Weibchen ersetzen wird und eines das Männchen. Die anderen 98% bleiben irgendwo entlang des Weges vom Ei zur Larve zur Puppe and zum erwachsenen Schmetterling auf der Strecke.
Die Gründe für diese hohe Sterbensrate sind vielfach; die wichtigsten Faktoren sind klimatische Konditionen (Wind, Dürre, Regen; Krankheiten verursacht von Viren und Bakterien; sowie Raubtiere. Siehe auch Abwehrmechanismen in diesem Handbuch.
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Nachdem sie sich gepaart haben, legen die weiblichen Schmetterlinge ihre Eier auf den Blättern und Stängeln bestimmter Pflanzen. Die Weibchen nutzen die sensorischen Fähigkeiten ihrer Antennen um die korrekte Wirtspflanze auszuwählen. Beim Schlüpfen aus dem Ova (Ei), isst die Larve (Raupe) weiterhin die Blätter der Pflanze auf der sie gelegt wurde. Diese Pflanzen nennen sich Wirtspflanzen.
Die Beziehung zwischen jeder Schmetterlingsart und ihrer Wirtspflanze ist sehr spezifisch, und zwar aus guten Gründen. Viele Schmetterlinge legen ihre Eier auf einer einzigen Pflanzenspezies, wohingegen die meisten Schmetterlinge Gruppen von sehr eng verwandten Pflanzen bevorzugen. Von den Wirtspflanzen erhalten die Larven alle notwendigen Nährstoffe und Chemikalien die sie benötigen um als erwachsene Schmetterlinge ihre Farben und ähnliche Eigenschaften zu entwickeln. Zum Beispiel, diejenigen Schmetterlinge die in ihrer erwachsenen Phase giftig sind (siehe Abwehrmechanismen), sind abhängig von ihrer jeweiligen Wirtspflanze um diese Gifte zu sich zu nehmen und zu sammeln. Im Beispiel des Monarchschmetterlings, der sich von der Seidenpflanze (Asclepias) ernährt, sammelt die Larve das Gift langsam aus den Blättern an, und zwar in einer Menge, die er ertragen kann. Sobald sich die Larve dann zum erwachsenen Schmetterling entwickelt hat, trägt dieser die Giftstoffe mit sich und ist giftig für alle Raubtiere, die sich von ihm ernähren. Auf diese Art und Weise sind viele Schmetterlinge von giftigen Pflanzen abhängig um selber giftig zu werden.
Einige der Schmetterling-Wirtspflanze-Beziehungen der typischen Costa Ricanischen Spezies sind:
Schmetterling Gattung Wirtspflanze
Parides sp. Aristolochia
Battus polydamus
Anteos chlorinde Cassia
Phoebis sp.
Hamadryas sp. Dalechampia
Adelpha fessonia Randia
Heraclides thoas Piperaceae
Papilio cresphontes Citrus
Dione juno Passiflora
Agraulis Vanillae
Dryas iulia
Heliconius sp.
Caligo sp. Musa, Heliconia
Danaus plexippus (Monarch) Asclepias (Seidenpflanze)
Schmetterlinge, ihre Lebensräume und Konservation
Menschen aus der ganzen Welt fragen sich oft: “Was ist bloss mit den Schmetterlingen passiert, die wir als Kinder immer sahen?” Die traurige, aber wahre Antwort auf diese Frage ist, dass sie verschwunden sind. Wenn Menschen das Land kultivieren, Strassen, Häuser, Einkaufszentren und Schmetterlingsausstellungen bauen, bringen sie grundliegende Veränderungen an der Landschaft an. Bewaldete und andere natürliche Lebensräume werden zerstört, ebenso wie die Wirtspflanzen der Schmetterlinge, die oftmals als nutzloses Unkraut gesehen werden. Während wir uns also “vorwärts” entwickeln, entwickeln sich Schmetterlingspopulationen sowie Flora und Fauna im allgemeinen Sinne zurück. Um Schmetterlinge und andere Wildtiere auf der ganzen Welt zu schützen, müssen wir als Menschen einen Schritt zurück treten und auf den Fussabdruck schauen, den wir auf unsere Umgebung hinterlassen. Im Beispiel der Schmetterlinge, ist der erste logische Schritt, die Schmetterlinge nicht zu sammeln und töten, oder die Menge der Insektizide, die wir auf unserem Getreide nutzen, zu minimieren. Während beide Schritte nützlich sind für den Schutz der Schmetterlinge, müssen wir unsere Aufmerksamkeit mehr auf dessen Lebensraum richten. Ohne genügend Lebensräume in denen diejenigen Wirtspflanzen wachsen, die Larven am Leben erhalten, kann es keine Schmetterlinge mehr geben. Wenn wir Menschen entscheiden wie wir unsere Land- und Naturressourcen nützen, müssen wir dieses Dilemma berücksichtigen. Eine Frage, die uns während den Touren hier auf der Schmetterlingsfarm sehr häufig gestellt wird ist: “Warum züchten Sie keine seltene oder bedrohte Spezies um sie danach in die Wildnis zu entlassen?”. Die Antwort auf diese Frage beinhaltet die Zerstörung des Lebensraums wie sie oben beschrieben wurde. Auch wenn wir hier auf der Farm hunderte von gefährdeten Spezies züchten würden um diese anschliessend in der Wildnis zu entlassen, wäre der Effekt auf die indivuellen und im freien lebenden Spezies sehr gering. Die Anzahl der Schmetterlinge, die sich im Wilden befindet, reflektiert die Grösse des Lebensraums. Um also die Population der gefährdeten Spezies im Freien zu erhöhen, müssen wir zunächst dessen Lebensraum vergrössern.
Wanderschmetterlinge
Beginnen wir mit einer kurzen Beschreibung der nicht-wandernden Schmetterlingen. Ein Weibchen schlüpft aus ihrer Puppe und ihr Programm sagt ihr, dass sie paaren, und in in der Nähe gleich ihre Eier legen sollte. Jedes Weibchen dieser Spezie hat dieses Programm in sich. Sie wird sich schnellstmöglich ein Männchen suchen, und ihre Eier auf der Wirtspflanze legen.
Ein Wanderschmetterling hat allerdings ein anderes Programm. Die grosse Frage ist: woher kommt dieses Programm? Und was ist der Auslöser dieses Programms, das den Schmetterling dazu veranlasst seine aktuelle Umgebung zu verlassen, um sich in Richtung einer anderen Umgebung zu begeben? Es könnten die klimatischen Bedingungen sein, die Temperatur oder eine interne Uhr, die ihn losschickt.
Während des Grossteils der Regensaison, besitzen Schmetterlinge der Pazifischen Küste Costa Ricas ein Programm, dass ihnen vorgibt ihre Eier dort zu legen, wo sie selber geschlüpft sind. Die meisten Schmetterlinge verbringen ihr ganzes Leben also an einem Ort. Am Ende der Regensaison haben die Weibchen ein anderes Programm, dass ihnen sagt: “Suche den Regen und lege Deine Eier dort.” Sie fliegen also zur Atlantischen Küste und bleiben dort bis der Regen das Jahr darauf zurückkehrt. Im Grunde suchen sie das optimale Klimat um sich zu reproduzieren.
Jetzt zu den Monarchschmetterlingen. Die Monarchschmetterlinge ernähren sich von Seidenpflanzen. Die Seidenpflanze benötigt Wärme und Feuchtigkeit um zu wachsen. Gegen Ende des Sommers im Süden Kanadas und im Norden der Vereinigten Staaten, kommen die Monarchschmetterlinge aus Ihrer Puppe und ihr Programm sagt ihnen: “Hier wird es bald Winter, Du musst die Wärme aufsuchen und im nächsten Frühling Deine Eier legen”. Sie suchen die Wärme indem sie nach Mexiko fliegen und kommen dort im November an. Millionen von Monarchschmetterlingen. Sie setzen sich auf diesen Pflanzen bis zu dem Zeitpunkt im Frühling, zu dem im Golf von Mexiko die ersten Seidenpflanzen wachsen. Sobald dies passiert, fliegen sie dorthin, legen ihre Eier und sterben. Machen Sie sich bewusst, dass dieser Schmetterling nur 9 Monate lebt und fast 5.000 Kilometer fliegt. Wenn dies notwendig ist um das Überleben der Spezies zu sichern, dann wird er dies tun.
Diese Eier im Golf von Mexiko werden reifen und zum Mittleren Teil (Norden-Süden) der Vereinigten Staaten fliegen. Da ihre Reise kürzer ist, leben sie kürzer. Sie werden einige Wochen reisen und dann, sobald sie ihr Endziel erreicht haben, legen sie ihre Eier und sterben. Die nächste Generation macht das gleiche. Beachten Sie, dass sie sich im gleichen Takt wie Frühling und Sommer entlang der Staaten bewegen.Sie folgen einem konstanten Klimat. Diese Generation schlüpft zum Ende des Sommers und hat dasselbe Programm wie ihre Grossväter. Sie fliegen den ganzen Weg nach Mexiko zurück, wo sie den nächsten Frühling abwarten. Die Monarchschmetterlinge Costa Ricas sind keine Wanderschmetterlinge, da ihr Bedürfnis nach einem warmen Klima immer befriedigt wird. Sie leben drei Wochen, und legen ihre Eier in der lokalen Umgebung.
Während den vier verschiedenen Phasen ihres Lebens, besitzen Schmetterlinge viele seltsame und ungewöhnliche Merkmale in Form von Farben, Anhängsel, Camouflage, usw. Wieso? Die Antwort ist hauptsächlich, dass Schmetterlinge im Grunde für viele hungrige Tiere und Insekten, auch Raubtiere genannt, Nahrung sind. Es gibt wenige Lebewesen, die den Schmetterling in einer seiner Phasen nicht gerne fressen würde; im Folgenden eine gekürzte Liste mit einigen dieser Raubtiere: Ameisen, Spinnen, Wespen, parasitische Wespen, parasitische Fliegen, Vögel, Ratten, Kröten, Eidechsen, Gottesanbeterinnen, Schlangen und Affen. Aufgrund von vielen Jahren der Evolution und Adaption, haben die Schmetterlinge viele Methoden entwickelt um sich gegen diesen Raubtieren zu verteidigen. Nachstehend werden wir einige der Abwehrmechanismen in den verschiedenen Phasen des Lebenszyklus der Schmetterlinge behandeln.
Camouflage
Es gibt eine Vielzahl an Beispielen der Camouflage, die Schmetterlinge in den verschiedenen Phasen ihres Lebenszyklus anwenden. Diese Tarnung hilft ihnen bei der Integration in ihre Umgebung und dem Entwischen der langen Liste von Raubtieren. In der Phase des Schmetterlings in der dieser noch ein Ei ist, können wir diese Merkmale bei dem blauen Morpho Schmetterling (Morpho spp.) sehr gut beobachten, da die Eier ausgezeichnet zu der Farbe der Wirtspflanze der Familie Leguminosae passen. In dem kleinen Bild rechts sehen wir die kleinen Eier des Morpho, die dieser einzeln auf die Wirtspflanzen legt. Diese Eier sind fast transparant, und sind nach einem Regen, wenn die Regentröpfe auf den Blättern liegenbleiben, kaum noch von diesen zu unterscheiden.
In den Phasen der Larve und der Puppe, gibt es zahlreiche Beispiele von unterschiedlichen Schmetterlingen, die bestimmte Farben und Muster auf ihrem Exoskelett oder ihrer Puppe verwenden um Raubtiere abzuwehren. In einigen Spezies treten diese Merkmale in der Form von Farben auf, die sie den Blättern ihrer Wirtspflanze ähneln lässt, während andere einem komplett anderen Organismus ähneln, wie beispielsweise einer Schlange, mit dem sich ein Raubtier nicht anlegen würde. Links sehen wir das Beispiel einer Morpho Puppe, die einer unreifen, am Baum hängenden Frucht ähnelt.
Giftige Schmetterlinge und Ihre Mimiken
Schlecht schmeckende Schmetterlinge sind farbig als Erwachsene und besitzen in ihrem Körper Giftstoffe, die ein Raubtier krank machen. Nachdem das Raubtier die Konsequenzen des Konsums eines solchen Schmetterlings erfahren hat, wird er sich die leuchtende Farbe der Flügel einfach merken. Ab dem Moment wird er dieses Farbenmuster meiden. Obwohl der betreffende Schmetterling nach einer solchen Begegnung stirbt, werden viele mehr dadurch überleben. Schmetterlinge die dem Konsumenten gut schmecken, müssen sich daher dementsprechend verteidigen. Aus dem Grund camouflieren sich diese Schmetterlinge mit bedeckten Farben, wodurch sie gut in ihrer Umgebung passen. Mimikry ist eine weitere effektive Verteidigung. Diese Methode wird von bunt farbenen Spezies angewandt, die ausserdem gut schmecken. Ihre leuchtenden Farbmuster haben sich mit der Zeit so entwickelt, dass sie giftigen Schmetterlingen ähneln. Ein Beispiel hierfür ist der Orange und Schwarz gefärbte Viceroy, der dem Monarchschmetterling auffallend ähnlich sieht. Ein Raubtier, welches auch nur ein Mal einen Monarchschmetterling konsumiert hat, wird es nie wieder riskieren ein orange- und schwarzfarbenes Exemplar zu konsumieren.
Was ist der Unterschied zwischen einer Motte und einem Schmetterling?
Es gibt kein alleinstehendes Merkmal, dass eine Motte von einem Schmetterling unterscheidet. Viel eher gibt es eine Reihe von suggestiven Eigenschaften. Im Folgenden eine Liste mit einigen ihrer unterscheidenden Merkmalen:
1. Schmetterlinge fliegen tagsüber, während Motten üblicherweise nachts fliegen. Allerdings gibt es auch einige Motten, die während des Tages fliegen und Schmetterlinge, die in der Abenddämmerung noch aktiv sind.
2. Schmetterlinge besitzen immer einen Futtermechanismus (Rüssel), Motten hingegen besitzen in den meisten Fällen keinen solchen Mechanismus. Diese Motten essen schlichtweg garnichts als Erwachsene. Sie leben von dem Körperfett, dass sie während ihrer Zeit als Larve angesammelt haben.
3. Schmetterlinge ruhen üblicherwise mit geschlossenen Flügeln, während Motten mit geöffneten Flügeln landen. Eine bemerkenswerte Ausnahme sind allerdings die Schmetterlinge des Hamadryas Genus (Foto rechts), die immer mit flach geöffneten Flügeln landen.
4. Ein Schmetterling formt eine Puppe, die hängt, oder an einen Baum klebt. Die Puppe wird ohne Seide geformt. Eine Motte formt seine Puppe, die üblicherweise auf den Boden liegt, umgeben von Seide.
5. Die Antennen eines Schmetterlings sind gerade und ähneln der Form eines Knüppels. Die Antennen einer Motte sind sehr unterschiedlich, ähneln aber meist einer Bürste und besitzen eine grössere Fläche.
Einige Ähnlichkeiten zwischen Motten und Schmetterlingen
Schmetterlinge und Motten gehören zu dem Orden der Insekten, die sich Lepidoptera nennen. Obwohl es einige Unterschiede zwischen Motten und Schmetterlinge gibt, wie oben erwähnt, gibt es auch viele Ähnlichkeiten. Lepidoptera ist Griechisch und bedeutet übersetzt “Schuppige Flügel”. Lepi bedeutet Schuppe (vgl. Lepra) und optera bezieht sich auf Flügel. Alle Motten und Schmetterlinge besitzen auf ihren Flügeln winzige, dreidimensionale schuppenformige Strukturen, die verschiedene Funktionen besitzen. Erstens produzieren diese Schuppen die leuchtenden Farben, die wir auf diesen Insekten sehen wenn sie fliegen oder ruhen. Zweitens wird das Licht bei den meisten Schmetterlingen auf unterschiedlichen Weisen an den Schuppen vorbei reflektiert. Des Weiteren stossen Schuppen Wasser von den Flügeln ab. Motten sowie Schmetterlinge durchgehen die gleichen vier Phasen des Lebenszyklus: vom Ei zur Larve zur Puppe und anschliessend zum erwachsenen Schmetterling.
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