Körperbau der Schmetterlinge


Schmetterlinge (Lepidoptera), auch Falter genannt, bilden nach den Käfern (Coleoptera) die zweitreichste Insektenordnung. Weltweit gibt es mehr als 180.000 Arten in 127 Familen und 46 Überfamilien. Jedes Jahr werden ca. 700 Arten neu entdeckt. Man findet sie auf der ganzen Welt außer der Antarktis.

Weltweit: 180.000 Arten
Europa: 106.000 Arten
Mitteleuropa: 4.000 Arten
Deutschland: 3.700 Arten

Der weltweit größte Schmetterling mit einer Flügelspannweite von bis zu 30 cm ist der Eulenfalter (Thysania agrippina) aus Südamerika, der größte Tagfalter ist der Königin-Alexandra-Vogelfalter (Ornithoptera alexandrae) aus Papua-Neuguinea mit einer Flügelspannweite von bis zu 28 cm.
Zu den kleinsten Schmetterlingen zählen Arten aus der Familie der Schopfstirnmotten (Tischeriidae) mit einer Flügelspannweite von gerade mal 2 mm. Im deutschsprachigem Raum kommen acht Arten vor.
Der Atlasspinner (Attacus atlas) aus Südostaisien gilt als der Falter mit der größten Flügelfläche.


Körperbau

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  • Anatomie der Schmetterlinge am
    Beispiel eines Distelfalters

Der Grundbauplan des Körpers der Falter (Imagines) entspricht der aller anderen Insekten. Sie haben ein äußeres Skelett aus Chitin, die Gelenke bestehen aus ringförmige Chitinplatten die mit Gelenkhäuten verbunden sind, ebenso die Beinen und die Fühler. Der Körper besteht aus Kopf (Caput), an dem sich die Fühler, die Augen und die Mundwerkzeuge befinden, der Brust (Thorax), an dem die Flügel aufgehängt sind und sich drei Beinpaare befinden, und dem Hinterleib (Abdomen).

Fühler

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Die Form der Fühler ist sehr variabel und oft charakteristisch für die jeweilige Schmetterlingsfamilie. Sie können fadenförmig, gekeult, gesägt oder gekämmt sein oder eine Mischung aus diesen. Meist sind sie zudem bei den Geschlechtern verschieden, bei den Männchen sind sie oft größer und anders geformt. Dadurch können sie die Pheromone paarungsbereiter Weibchen besser riechen. Weibchen erriechen mit ihren Fühlern die richtige Nahrungspflanzen für die Raupen. Aber sie nehmen mit ihren Fühlern nicht nur Geruchsstoffe auf. Viele können damit auch tasten, schmecken und die Temperatur wahrnehmen.


Mundwerkzeuge

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  • Kohlweißling saugt an einer Blüte


  • Kohlweißling nimmt
    Mineralien vom Boden auf

Ein besonderes Merkmal der Schmetterlinge sind ihre Mundwerkzeuge. Der Saugrüssel bestehet aus zwei schmalen, flexiblen Halbröhrchen, gebildet aus den Unterkiefern (Maxillen), die über Falznähte verbunden sind. So entsteht ein Saugrohr mit dem sie flüssige Nahrung zu sich nehmen. In Ruhestellung wird dieser unter dem Kopf zusammengerollt. Nur die Urmotten (Micropterigidae) nehmen ihre Nahrung über die Oberkiefer (Mandiblen), die sie noch als Beißwerkzeuge verwenden, auf.
Die Länge des Saugrüsseln ist je nach Art sehr unterschiedlich. Bei langen Saugrüsseln können die Falter besonders enge und lange Blütenhälse aufsuchen, bei kurzen und meist sehr kräftigen Saugrüsseln können sie sogar Bienenwaben aufstechen und mit ihnen Pfeiftöne erzeugen.
Bei einigen Arten ist der Rüssel zurückgebildet. Sie können keine Nahrung aufnehmen und sterben bald nach der Paarung.

Augen

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Wie bei anderen Insekten haben auch Schmetterlinge Facettenaugen die aus bis zu 6.000 Einzelaugen (Ommatidien) bestehen können. Zusätzlich haben viele Arten ein Paar Einzelaugen (Ocellen) mit denen sie ihren Tag- und Nacht-Rhytmus steuern. Nachtfalter haben Pikmentzellen in den Augen mit denen sie die einfallende Lichtintensität regulieren können.
Schmetterlinge sind Kurzsichtig, haben aber ein großes Gesichtsfeld und können so schnell auf Bewegungen reagieren. Außerdem sehen sie Farben anders als Menschen: Rot sehen sie nicht, dafür aber Farben im Ultraviolettbereich. Daher werden Nachtfalter oft von UV-Lampen angezogen.


Brust

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Der Brustabschnitt (Thorax) besteht aus drei ringförmigen Teilen (Prothorax, Mesothorax und Metathorax) an denen sich je ein Beinpaar befindet. Die beiden Flügelpaare sitzten am an den beiden hinteren Segementen.

Die Ohren (Tympanalorgane) der Schmetterlinge befinden sich am Brustabschnitt (Thorax). Entweder sitzten sie im hinteren Bereich des Thorax oder am Abdomen. Es sind von einer dünnen Membran bedeckte Gruben die ähnlich wie das menschliche Trommelfell funktioniert. Viele Nachtfalter können auch Geräusche aus dem Ultraschallbereich hören und so ihre Fressfeinde, z. B. Fledermäuse, hören. Sie lassen sich dann einfach im Flug fallen. Bärenspinner (Arctiinae), die meisten von ihnen sind giftig, können sogar Ultraschallgeräusche abgeben. Die Fledermäuse wissen von der Giftigkeit dieser Falter und lassen von ihnen ab sobald sie das Geräusch hören.


Beine

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  • Schachbrettfalter der sich die
    Augen mit dem vorderen
    umgewandelten Beinpaar putzt

Die Beine bestehen aus Hüfte (Coxa), Schenkelring (Trochanter), Schenkel (Femur), Schiene (Tibia) und Fuß (Tarsus). Das erste Beinpaar ist bei vielen Faltern zurückgebildet und wird mit seinen Putzspornen nur zur Reinigung verwendet. Am letzten der fünf Glieder der Füße befinden sich Klauen zum Festhalten. Bei manchen Schmetterlingen befinden sich Sinnesorgane an den Füßen mit denen sie schmecken können, andere haben Dornen und große Haarbüschel an den Beinen mit denen sie vermutlich Duftstoffe abgeben.

Flügel

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Die Flügel der Schmetterlinge sind das auffälligste Merkmal dieser Insekten und ist zur Bestimmung besonders wichtig da es oft nur geringe Unterschiede zwischen den Arten gibt.
Vorder- und Hinterflügel sind einzeln aufgehängt. Im Flug werden sie bei einigen durch Mechanismen miteinander gekoppelt, diese fehlt aber bei den meisten Schmetterlingen. Die oft sehr auffälligen Flügeladern werden nach dem Schlüpfen mit einer Blutflüssigkeit gefüllt. Dadurch entfalten sich die Flügeln. Nach dem Trockenen verlieren sie ihre Funktion.
Auf der Ober- und Unterseite sind die Flügel mit Schuppen bedeckt welche dachziegelartig angeordnet sind und meist die Adern verdecken. Die meist auffällige Färbung der Flügel wird durch Lichtbrechungseffekte der einzelnen Schuppen verusacht. Viele Männchen haben sogenannte Duftschuppen (Androkonien) mit denen sie Pheromone aussenden und so leichter ein Weibchen finden können. Meist sind sie auf den Flügeln als dunkle Flecken am Flügelansatzt zu sehen. Diese Flecken nennt man dann Duftschuppenfleck (Androkonienfeld). Zum fliegen sind diese Schuppen jedoch nicht notwendig.
Es gibt auch Arten bei denen die Flügel komplett zurückgebildet sind. Meist sind es dann die Weibchen, selten auch die Männchen. Sie können sich dann nur laufend fortbewegen.
Gelegentlich kann es bei einzelnen Exemplaren eine Aberration geben. Dann sind die Flügel komplett anders gefärbt als bei anderen Tieren dieser Art. Meistens sind die Flügel dann sehr dunkel.


Hinterleib

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Der Hinterleib (Abdomen) besteht aus zehn Segmenten die meist mit gefärbten Schuppen bedeckt sind. In ihm befinden sich alle lebenswichtigen Organe und verschiedene Drüsen. Beim Männchen ist außen ein Klammerapparat mit dem er das Weibchen während der Paarung festhalten kann. Manche Weibchen haben dort Haarbüschel, einige Arten Dornen die bei Berührung Gift absondern.


Ernährung

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Die meisten Schmetterlinge nehmen mit ihrem Saugrüssel Nektar auf, daher sind sie auch für die Bestäubung wichtig. Es gibt Pflanzen, die nur von bestimmten Schmetterlingen bestäubt werden können. Aber es gibt auch einige wenige Arten, die sich von Tränenflüssigkeit, Honigtau, Tierexkrementen, Urin oder Schweiß ernähren. Arten bei denen der Saugrüssel zurückgebildet ist nehmen keine Nahrung zu sich. Sie zehren von ihren Reserven, Paaren sich und sterben kurz darauf. Die Urmotten (Micropterigidae) haben keinen Saugrüssel. Sie fressen Blütenpollen.
Gerne nehmen Schmetterlinge an heißen Tagen auch Wasser von kleinen Pfützen auf. So nehmen sie auch Mineralsalze auf.


Fortpflanzung und Eiablage

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Schmetterlinge haben ein Balzverhalten, das streng eingehalten wird. Dabei wird meist mit einem besonderen Flug begonnen wobei sich oft die Flügel der potenziellen Partner berühren. Später umschreitet das Männchen das Weibchen auf dem Boden. Die Spermatophore des Männchens werden beim Weibchen in einer Samenblase gelagert. Die Befruchtung findet erst bei der Eiablage, wobei die Eier an der Öffnung der Samenblase vorbeigleiten, statt. Es gibt auch einige Arten bei denen das Weibchen die Eier auch ohne Männchen befurchten kann.
Die Eier der Schmetterlinge gehören zu den komplexesten der Insekten und zeigen eine große Farben- und Formenvielfalt. Die Größe variiert zwischen 0,5 und 2 mm. Sie sind meist zuerst hell und verdunkeln sich später.
Die Eier werden meistens einzeln oder in Gruppen direkt an die Futterpflanzen abgelegt. Es gibt aber auch Arten die ihre Eier im Flug auf den Boden fallen lassen. Die Raupen schlüpfen meist nach zwei bis drei Wochen, bei vielen Arten überwintert das Ei aber. Nach dem Schlüpfen wird oft die Eischale gefressen und so wichtige Nährstoffe aufgenommen.


Überwinterung und Wanderung

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Die meisten Schmetterlingsarten überwintern als Raupe, Puppe oder Ei. In unseren Breiten überwintert z. B. der Zitronenfalter (Gonepteryx rhamni) und das Tagpfauenauge (Inachis io) als Falter. Sie verstecken sich dafür in hohlen Bäumen, Tierbauen, Dachböden oder Scheunen wo sie bewegungslos verharren.
Der bekannteste Wanderfalter ist wohl der Monarchfalter (Danaus plexippus) aus Nordamerika. Aber auch viele andere Schmetterlinge wandern. Der Distelfalter (Vanessa cardui) wandert sogar von Europa über die Alpen bis nach Nordafrika und wieder zurück. Aber auch das Taubenschwänzchen (Macroglossum stellatarum) und der Admiral (Vanessa atalanta) legen weite Strecken zurück. Dabei bilden sie oft neue Generationen.


Gefährdung und Schutz

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Durch den Verlust von Lebensräumen wie die Entwässerung von Feuchtgebieten, Aufforstung oder Verbuschung von Offenland sind viele Schmetterlingsarten gefährdet. Dabei geht nicht nur der Lebensraum verloren, oft werden auch die wichtigen Futterpflanzen vernichtet und Raupen können sich nicht mehr entwickeln.
Auch die Lichtverschmutzung gefährdet viele Nachtfalter. Sie werden von den Lichtern angezogen und bleiben während der Nacht in dessen Nähe. Am nächsten Tag sterben sie oft an Unterernährung, Erschöpfung oder werden von Vögeln gefressen.
Viele Falter sind extrem Standorttreu und halten sich nur in der Nähe der Futterpflanzen auf. Sobald diese fehlen kann schnell eine ganze Population erlöschen.
Zahlreiche Schmetterlinsarten sind durch die Bundesartenschutzverordnung besondes geschützt. Sie verbietet zum Beispiel das Sammeln und Fangen der Arten. In der Roten Liste sind 50% der Arten in Deutschland als gefährdet eingestuft, 2% sind bereits ausgestorben oder verschollen.




Textquelle(n):
www.de.wikipedia.org/wiki/Schmetterlinge (abgerufen am 01.11.2012).