SCHMETTERLINGE: MERKMALE, MIGRATIONEN UND LEBENSZYKLUS - BIOLOGIE - 2025

Schmetterlinge (Lepidoptera) sind eine Gruppe fliegender Insekten, die allgemein als Schmetterlinge, Motten oder Motten bekannt sind. Diese Insekten weisen eine vollständige Metamorphose oder einen Holometabolismus auf, bei dem die Phasen Ei, Larve, Puppe und Imago auftreten.

Es ist einer der zahlreichsten Orden mit mehr als 150.000 Arten, die sich durch die auffälligen Farben ihrer Flügel auszeichnen. Sein Körper und seine Flügel sind von winzigen Schuppen bedeckt, deren Aufgabe es ist, die Luftröhren zu belüften, das Sonnenlicht nachzuahmen und zu brechen.

Schmetterlinge der Familie der Papilionidae (Papilio canadensis). Mdf, von Wikimedia Commons

Erwachsene Schmetterlinge haben die Besonderheit, zwei Paare von Membranflügeln zu haben, die von feinen Schuppen bedeckt sind. Der Mundapparat besteht aus dem Oberkiefer und einem flexiblen Blasloch, das es ihm ermöglicht, sich vom Nektar der Blüten zu ernähren.

Im Allgemeinen werden die kugelförmigen Eier mit einer verzierten Oberfläche auf der Ober- oder Unterseite der Blätter platziert. Die Larven haben einen zylindrischen Körper mit falschen Beinen oder Protopathen und einen gut entwickelten Kopf mit einem Kaumundstück.

Die Puppen oder die Puppe sind unbeweglich. In dieser Phase ernähren sie sich nicht und durchlaufen keine Metamorphose, bevor sie freigesetzt werden. Der Erwachsene taucht auf und bricht die Abdeckung der Puppe, da er nur von kurzer Dauer ist und die Zeit benötigt, um die Art zu verewigen.

Auf landwirtschaftlicher Ebene beeinflussen Schmetterlinge die Produktionskette, da verschiedene Arten im Larvenstadium Pflanzenschädlinge sind. Tatsächlich können sich die Larven auf verschiedene Weise ernähren und die Wurzeln, Stängel, Blätter und Früchte verschiedener Kulturen entlauben oder untergraben.

Allgemeine Charakteristiken

Schmetterlinge zeichnen sich durch einen gut entwickelten kugelförmigen Kopf mit zwei Facettenaugen und zahlreichen Ommatidien aus. Einige Arten haben zwei Ocelli, die sich zwischen oder auf den Facettenaugen befinden.

Sie haben ein Paar Antennen zwischen den Facettenaugen unterschiedlicher Größe und Struktur mit einer großen Anzahl von Geräten. Jede Art ist durch den Antennentyp gekennzeichnet, der fadenförmig, gefiedert, pektiniert, bipektiniert, genagelt oder kapituliert ist.

Der Mundapparat ist vom Saug-Leck-Typ mit einem ausziehbaren Rüssel oder Rumpf und einer inneren Spiritusröhre, die das Füttern erleichtert. Auf jeder Seite befinden sich zwei empfindliche Strukturen, sogenannte Labial Palps, deren Aufgabe es ist, Lebensmittel zu untersuchen.

Die drei Segmente des Thorax sind von winzigen Fibrillen oder Haaren bedeckt, wobei der Prothorax der kleinste ist. Der Mesothorax hat eine größere Entwicklung und Größe und ist der Ort, an dem sich die Hörorgane befinden.

Der Bauch hat eine zylindrische oder konische Form, die von mehreren Uromeren gebildet wird, und das Fortpflanzungssystem befindet sich am hinteren Ende. Frauen haben einen Ovipositor mit einer Gruppe von Haaren, die sexuelle Pheromone ausscheiden, die die Paarung zwischen Arten garantieren.

Wie alle Insekten haben sie sechs Beinpaare in jedes Segment des Thorax eingeführt. Sie haben fünf Segmente, Sporen oder Epiphysen und ein Paar Nägel; Einige haben das erste Beinpaar verkümmert.

Sie haben ein Paar Membranflügel, die von winzigen Schuppen (250-700 Mikrometer) bedeckt sind und am zweiten und dritten Brustsegment befestigt sind. Die Flügel haben je nach Art eine charakteristische Färbung, sind sehr widerstandsfähig und flexibel, um fliegen zu können.

Die Färbung der Flügel wird durch die Art und Weise bestimmt, wie die Schuppen über ihre Oberfläche passen. Die Farben reichen von hell und hell bis undurchsichtig und dunkel, und ihre Funktion ist Tarnung, Verteidigung oder Werbung.

Taxonomie

Die Ordnung Lepidoptera gehört zum Königreich Animalia, Phylum Arthropoda, Subphylum Hexápoda, Klasse Insecta, Infraclass Neoptera und Superorder Endopterygota. Schmetterlinge bilden mehr als 120 Familien, neue Familien und Arten werden jedoch ständig ausgeschlossen, eingegliedert oder umbenannt.

Die Klassifizierung nach landwirtschaftlicher Bedeutung ist eine der am häufigsten angewendeten. In dieser Hinsicht umfasst die Ordnung Lepidoptera zwei Unterordnungen: Homoneura mit den gleichen Venen und Heteroneura mit den verschiedenen Venen.

In der Homoneura ist die Verteilung und Größe der Venen in beiden Flügelpaaren gleich. Sie sind primitive Arten, mit einem einfachen Mundstück vom Kautyp, Flügeln, die durch Lappen eingeführt werden, und ohne landwirtschaftliche Bedeutung.

Die differentielle Venation ist für die Heteroneura in Bezug auf Größe und Form charakteristisch, wobei das erste Flügelpaar größer als das zweite ist. Zu dieser Unterordnung gehören die nachtaktiven Schmetterlinge mit Crepuscular-Gewohnheiten (Heterocera Division) und die täglichen (Ropalocera Division).

Die Hauptfamilien von Schmetterlingen von landwirtschaftlicher Bedeutung umfassen: Crambidae, Cecidosidae, Cossidae, Erebidae, Gelechidae, Geometridae, Hesperiidae, Noctuidae, Nymphalidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae, Saturniidae, Sesraniidae, Sphingidae, Tortricidae.

Lebensraum und Nahrung

Arten der Ordnung Lepidoptera kommen in fast allen Lebensräumen der Erde vor, von Küstengebieten bis zu Berggebieten, einschließlich städtischer Gebiete. Sein Überleben wird durch abiotische Faktoren wie Höhe, Breite und Klima bestimmt, hauptsächlich Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Ihr Verhalten ist sehr unterschiedlich und sie finden Arten mit Migrationsgewohnheiten, die auf der Suche nach Nahrung oder Fortpflanzung große Entfernungen zurücklegen. Es gibt jedoch sesshafte Arten, die ihren Lebenszyklus auf einen reduzierten Raum oder eine bestimmte Kultur beschränken, wie z. B. landwirtschaftliche Schädlinge.

Schmetterlinge ernähren sich durch Saugen von Nektar und Honig aus Blumen durch den Geist des Mundapparates. Nur die Arten der Familie Micropterigidae haben einen Kaumundapparat, der sich von Pollen oder Pflanzenstrukturen ernährt.

Die Larven oder Raupen verbrauchen das gesamte verfügbare Pflanzenmaterial: Wurzeln, Stängel, Blätter, Blüten und Früchte. Einige Arten sind Bergleute, die auf der Oberfläche der Blätter Tunnel bilden, und andere Arten ernähren sich von gelagertem Mehl oder Getreide.

Einige Arten, hauptsächlich nachtaktiv, ernähren sich nie und beziehen ihre Energie aus den Reserven, die in ihrem Larvenstadium gespeichert sind. In saisonalen Gebieten ruhen bestimmte Arten im Winter, beschränken ihre Fütterung und nutzen die als Raupen gesammelten Reserven.

Migrationen

Schmetterlinge haben trotz ihrer Zerbrechlichkeit und Größe die Möglichkeit, Migrationen durchzuführen, um ihr Überleben und ihre Ernährung zu sichern. Der Klimawandel ist eine der Ursachen für Migration, in einigen Fällen müssen neue Kolonien gegründet werden.

Monarchfalter (Danaus archippus). Quelle: flickr.com

Einige Familien von Licénidos, Nyfalidos und Pierídos wandern innerhalb ihres ursprünglichen Biotops, andere außerhalb des Biotops, ohne jemals zurückzukehren. Familien wie die Daniados wandern aus ihrem ursprünglichen Biotop aus, und die nächste Generation kehrt an den Ursprungsort zurück.

In Amerika ist der Monarchfalter Danaus plexippus berühmt, der jedes Jahr aus der Karibik in die USA und nach Kanada wandert. In Europa reist die Art Cynthia cardui von Nordafrika durch die Straße von Gibraltar nach Norden.

Ihre Migrationskapazität ist überraschend. Bei günstigen Wetterbedingungen wurden auf den Kanarischen Inseln Kolonien von Danaus plexippus gegründet. In beiden Fällen kehrt jede Art nach Fütterung und Fortpflanzung an ihren Ursprungsort zurück.

Lebenszyklus

Die Ordnung der Schmetterlinge zeichnet sich durch einen sehr vielseitigen Lebenszyklus aus, der durch ihre Taxonomie und Umweltbedingungen bestimmt wird. Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Jahreszeit bestimmen die Lebensdauer jedes Einzelnen, die von einigen Tagen bis zu Monaten reicht.

In der Tat weisen diese Insekten eine vollständige Metamorphose (Holometabolismus) auf, bei der alle Phasen völlig unterschiedlich sind. Larven unterscheiden sich von Erwachsenen in ihrer Anatomie und ihren Essgewohnheiten, denen ein unbewegliches oder Puppenstadium vorausgeht.

Sexueller Dimorphismus

Einige Arten weisen einen ausgeprägten sexuellen Dimorphismus auf, da die Männchen eine andere Morphologie aufweisen als die Weibchen. Tatsächlich verwirrt diese Unterscheidung in Größe, Färbung und Aussehen der Flügel jedes Geschlecht als separate Spezies.

Der Dimorphismus spiegelt sich hauptsächlich in der Vorderseite der Flügel wider, ebenso sind die Weibchen größer als die Männchen. Die geografische Isolation ist ein weiterer Faktor, der zu intraspezifischen Differenzierungen führt und in vielen Fällen zu neuen Unterarten führt.

Ein Beispiel für Polymorphismus tritt bei einigen Arten von Licénidos auf, bei denen Variationen der Färbung in den Flügeln beobachtet werden. Im Allgemeinen ist der obere Teil der Flügel beim Männchen blau und beim Weibchen braun.

Reproduktion

Die Fortpflanzung der Schmetterlinge ist sexuell und regelmäßig eiförmig. Als holometabolische Insekten durchlaufen sie die Stadien von Ei, Larve (Raupe), Puppe (Puppe) und Erwachsener (Imago).

Eier

Die Eier sind die erste Fortpflanzungsphase der Schmetterlinge und dienen dazu, die Entwicklung des Embryos vor dem Schlüpfen zu schützen. Die Eier werden im Boden und auf der Oberfläche oder unter den Blättern verschiedener Pflanzenarten abgelegt.

Schmetterlingseier. Quelle: flickr.com

Das Aussehen und die Farbe der Eier sind für jede Art mit einer Größe von 0,2 bis 6 mm charakteristisch. Die Dauer der Embryonalphase hängt von den Umgebungsbedingungen ab, unter denen die Larve schlüpfen kann.

Wenn die Eier zum Schlüpfen gereift sind, neigen sie dazu, transparent zu sein, wobei die Larve im Inneren wahrnehmbar ist. Sobald die Larve aus dem Ei geschlüpft ist, beginnt sie mit ihrem Kaumundapparat ihre Entwicklung und verbraucht die Reste der Schale.

Larve (Raupe)

Die Larven zum Zeitpunkt des Schlupfes sind so klein wie die Eier, da sie sich ernähren und exponentiell wachsen. Sie ernähren sich zunächst von den Trümmern des Eies und später von den Blättern, Stielen, Blüten und Früchten der Wirtspflanzen.

Lepidoptera-Raupen (Cucullia scrophulariae) Quelle: flickr.com

Ziel der Larve ist es, die für die nächste Entwicklungsphase notwendige Energie zu füttern, zu wachsen und zu speichern. Während dieser Phase ersetzt oder scheidet die Larve die Haut, die sie aufgrund der kontinuierlichen Vergrößerung mehrmals schützt.

Die Physiognomie der Larven wird durch Gattung und Art bestimmt und weist eine Vielzahl von Größen, Farben, Texturen und anatomischen Merkmalen auf. Im Allgemeinen hat eine Raupe einen Kopf, einen Thorax und einen Bauch.

Der differenzierte Kopf hat zwei einfache Augen, Antennen und einen Kaumundapparat, der sehr aktiv das gesamte umgebende Pflanzenmaterial verschlingt. Weil ihnen Facettenaugen fehlen, haben sie eine eingeschränkte Sicht und bewegen sich langsam.

Tatsächlich werden die Eier in der Wirtspflanze abgelegt, sodass sie diese Phase an einem Ort erfüllen. Die Larvenphase dauert nicht lange, daher die Bereitschaft, schnell die größte Menge an Nahrung zu erhalten.

Puppe (Puppe)

Diese Phase ist die wichtigste der Entwicklung der Schmetterlinge, in der die wahre Metamorphose auftritt. In dieser Hinsicht beginnt es, wenn die voll entwickelte Larve oder Raupe immobilisiert wird und aufhört, Nahrung zu konsumieren.

Chrysalis von Schmetterlingen. Quelle: pixabay.com

Sobald sich genug Energie, Fett und Protein angesammelt haben, wählt es einen geschützten Ort, um die Puppenphase zu beginnen. Je nach Art der Art und Umweltbedingungen unterscheidet sich dieses Stadium in Bezug auf Entwicklung und effektive Zeit.

Sobald die geeignete Stelle ausgewählt ist, hängen die Raupen kopfüber durch Seidenfäden, bilden Kokons zwischen den Blättern oder weben Netze. Der Kokon der Puppe hat die Funktion, den Schmetterling zu schützen, während die morphologischen Veränderungen, die den Erwachsenen bilden, stattfinden.

In der Puppe entstehen neue Gewebe und Organe sowie Beine, Antennen und Flügel. Dieses Stadium hat eine variable Dauer und kann je nach Art und Umweltbedingungen Wochen oder Monate dauern.

Erwachsener (imago)

Nach der Transformation der Larve in der Puppe tritt der erwachsene Schmetterling aus dem Kokon aus. Beim Verlassen erscheinen die Flügel rau und schwach, aber nach einigen Minuten bewässern und härten sie und erreichen ihre endgültige Größe.

Schmetterlinge erwachsen. Quelle: flickr.com

Der Erwachsene des Schmetterlings hat die Funktion, die Art zu reproduzieren und zu erhalten und einen Auswahlprozess einzuleiten, um einen Partner zu finden. Jede Gattung und Art bestimmt die Dauer der Erwachsenenphase von einigen Tagen bis zu mehreren Monaten.

Die Balz von Männern und Frauen wird durch ihr besonderes Flattern und durch die Aktivierung des Geruchssinns bestimmt. Nach der Befruchtung legt das Weibchen Hunderte von Eiern ab und leitet so einen neuen Lebenszyklus ein.

Bedeutung

Aus ökologischer Sicht machen Schmetterlinge einen hohen Prozentsatz der Artenvielfalt der Ökosysteme aus, in denen sie leben. Zusätzlich zu ihrer Bestäubungsaktivität können sich andere Lebewesen als Raubtiere verhalten oder Teil der trophischen Kette sein.

Das Vorhandensein einer bestimmten Schmetterlingsart ist ein Bioindikator für die Existenz von Tier- und Pflanzenarten oder bestimmte Umweltbedingungen. Tatsächlich wirken sie als Ernteschädlinge, sind eine Nahrungsquelle und Opfer natürlicher Feinde.

Schmetterlinge sind anfällig für drastische Änderungen von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wind und Leuchtkraft und sind Indikatoren für die anthropischen Veränderungen von Ökosystemen. Dank der engen Wechselbeziehung zwischen Schmetterlingen und Pflanzen können wir aufgrund ihrer biologischen Vielfalt die Pflanzenvielfalt auf einer bestimmten Oberfläche überprüfen.

Auf landwirtschaftlicher Ebene sind einige Arten von Schmetterlingen Schädlinge im Larvenstadium, andere können zur umfassenden biologischen Bekämpfung eingesetzt werden. Die Reproduktion der Art Bombyx mori (Bombycidae), deren Larven Seidenkokons weben, wurde zur Herstellung von Seidenstoffen verwendet.

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