Psychophilie und Sphingophilie. Anpassung von Blüten an die Bestäubung durch Schmetterlinge


Hausarbeit, 2017

16 Seiten, Note: 1,3


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Systematik der Lepidoptera

3. Psychophilie – Blütenanpassung an Tagfalterbestäubung

4. Sphingophilie – Blütenanpassung an Nachtfalterbestäubung

5. Entdeckung und Evolution der langrüsseligen Schwärmer Madagaskars

6. Zusammenfassung

7. Literaturverzeichnis

8. Abbildungverzeichnis

1. Einleitung

Die große Biodiversität der Angiospermenblüten lässt sich auf die Mannigfaltigkeit der Bestäubungsmöglichkeiten zurückführen. War in der Evolutionsgeschichte zunächst Wasser als Medium zur Bestäubung unabdingbar, entwickelten sich bei den Gymnospermen morphologische Merkmale, die die Pollenverbreitung über den Wind (Anemophilie) ermöglichten. Die Entwicklung hin zu biologischen Vektoren zur Pollenausbreitung (Zoophilie) bildet die Grundlage für die Anpassung des Blütenaufbaus vieler Arten der Angiospermen. Als Bestäuber fungieren vor allem Insekten, darunter Schmetterlinge (Lepidophilie), Käfer (Cantherophilie), Bienen (Mellitophilie), aber auch Säugetiere wie Fledermäuse (Chiropterophilie) oder gar Lemuren. Weiterhin muss die Pflanze Anpassungen aufweisen, die einerseits den jeweiligen Bestäuber anlockt und andererseits dem Bestäuber einen Benefit bietet, zum Beispiel in Form von Nahrung, Duftstoffen oder einer Schlafplatzmöglichkeit. Andere Anpassungsformen signalisieren dem Bestäuber einen Benefit, liefern diesen aber nicht. Hier spricht man von Täuschblumen, die beispielsweise Nektarverfügbarkeit, einen Eiablageplatz oder einen Sexualpartner imitieren. Dabei profitieren sie von der Bestäubung durch das Tier. Die Anpassungsmerkmale an die Bestäubung durch Schmetterlinge (Lepidopterophilie) lässt sich gut in Tagfalterblüten und Nachtfalterblüten unterteilen. Allen gemeinsam ist das Angebot an niederviskosem Nektar, den der Schmetterling mit seinen zu einem Saugrüssel umgewandelten Mundwerkzeugen aufnehmen kann (Glossata). Eine Ausnahme bilden lediglich die urtümlichen Unterordnungen der Lepidoptera. Die Einteilung der Pflanzen in Tag- und Nachtfalterblüten lässt sich analog auf die Bestäuber anwenden, die als Tag- bzw. Nachtfalter bezeichnet werden. Hierbei handelt es sich in beiden Fällen um eine rein ökologische Einteilung, keinesfalls um eine taxonomische Systematik. Die Blütensyndrome von tag- und nachtfalterbestäubten Pflanzen unterscheiden sich vor allem in Farbmerkmalen und Duft. Eine hochspezialisierte Anpassung von Blüte und Bestäuber ist auf Madagaskar zu beobachten. Hier korreliert die Rüssellänge der Nachtfalter stark mit der Spornlänge der teilweise endemischen Sternorchideen. Dieser Zusammenhang wurde von Charles Darwin erkannt, der für eine Orchideenart mit extremer Spornlänge einen Bestäuber mit entsprechender Rüssellänge voraussagte.

2. Systematik der Lepidoptera

Die Ordnung der Schmetterlinge gliedert sich taxonomisch in die Klasse der Insekten und in die Überordnung der Neuflügler ein. Die Bezeichnung Lepidoptera leitet sich aus dem Griechischen ab und bedeutet Schuppenflügler. Mit Ausnahme des Saugrüssels, der Facettenaugen, der Fühler und der Beine ist der gesamte Körper der Schmetterlinge mit feinen Chitinschuppen bedeckt. Die Ordnung der Schmetterlinge umfasst 160.000 Arten in 130 Familien mit 46 Überfamilien (O’TOOLE 2002). Schmetterlinge sind auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis verbreitet. In Europa wurden über 10.600 Arten katalogisiert, 3600 dieser Arten kommen in Deutschland vor (KARSHOLT 1996). Lepidoptera werden in vier Unterordnungen unterteilt: Zeugloptera, Aglossata, Heterobathmiina und Glossata. Innerhalb dieser bilden die Glossata die größte Unterordnung, während die anderen drei Unterordnungen mit jeweils nur einer Familie vertreten sind. Die Schmetterlinge der drei rezenten Unterordnungen tragen als Imagines noch kauend-beißende Mundwerkzeuge, mit denen vor allem Pollen gefressen werden. Zeugloptera (Urmotten) sind weltweit mit etwa 100 Arten vertreten. Sie haben einen langgestreckten Körper mit einer Flügelspannweite von 7 bis 15 mm. Als Raupen weisen sie echte Bauchbeine auf. Die Aglossata (Kauri-Motten) kommen im südwestpazifischen Raum vor. Als Imagines haben sie reduzierte Mundwerkzeuge, ihre Raupen weisen bereits keine echten Bauchbeine mehr auf. Die Heterobathmiina sind in Südamerika verbreitet und haben pollensammelnde Mundwerkzeuge. Bei den Glossata sind die Mandibeln stark zurückgebildet. Die stark verlängerten Außenladen (Galea) der Maxillen bilden zusammen einen Saugrüssel, der in Ruheposition spiralförmig unter dem Kopf aufgewickelt ist (GRZIMEK 1969). Der Saugrüssel limitiert die Nahrungsaufnahme auf niederviskose Flüssigkeiten. Diese Schmetterlinge ernähren sich vor allem von Blütennektar und Pflanzensäften, selten aber auch von Honig, Tränenflüssigkeit oder Blut. Bei einigen Schmetterlingsarten sind die Mundwerkzeuge der Imagines so stark reduziert, dass eine Nahrungsaufnahme nicht möglich ist. Die adulten Tiere sterben wenige Zeit nach der Fortpflanzung.

3. Psychophilie – Blütenanpassung an Tagfalterbestäubung

Blüten, die an die Bestäubung durch Tagfalter angepasst sind, weisen vor allem aufrechtstehende, röhrenförmige Blüten oder Stieltellerblüten auf. Der Nektar liegt bis zu 4 cm tief verborgen. Die Tagfalter benötigen einen Landeplatz auf oder in der Nähe der Blüte. Die Blütenfarbe ist variabel, selten weiß reichen die Farbtöne von rot über blau bis zu gelber Farbe. Oft tragen die Blüten Farbmale, die den Weg zum Nektar weisen (Saftmale). Der Geruch der Blüten ist schwach ausgeprägt, meist blumig oder fruchtig duftend. Häufig besuchte Arten in Deutschland sind Vertreter der Nelkengewächse und der Kardengewächse (NORDT 2007). Allerdings besuchen Tagfalter nicht nur speziell an sie angepasste Blüten. Oft findet man sie auch auf Blütenständen mit kleinen Einzelblüten wie am Beispiel des Tagpfauenauges (Aglais io L.) am Schmetterlingsflieder (Buddleja davidii FRANCH.) (Abbildung 1a). Bei der Kronen-Lichtnelke (Silene coronaria CLAIRV.) bilden die fünf Petale den Teller der Stieltellerblüte, auf der sich Tagfalter wie der Zitronenfalter (Gonepteryx rhamni L.) zum Saugen niederlassen (Abbildung 1b). Die starre Nektarkrone, die den Eingang zum Nektar ziert, wird ebenfalls von den Petalen gebildet und verhindert die Ausbeutung durch illegitime Besuchern.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: a: Tagpfauenauge auf Sommerflieder (Eggert); b: Zitronenfalter auf Kronen-Lichtnelke (Röder); c: Echtes Leinkraut in Seitenansicht (Geller-Grimm); d: Echtes Leinkraut, Ansicht auf den Kronblattröhreneingang (Vincentz)

Tagfalterblüten werben mit satten Farben und sprechen so die visuelle Wahrnehmung der Bestäuber an. Dass Saftmale den Weg zum Nektar anzeigen, konnte Fritz Knoll in einem Versuch herausfinden. Dazu fing Knoll Taubenschwänzchen (Macroglossum stellatarum L.) in einem Käfig ein. In diesem positionierte er eine Schale mit Zuckerwasser, der den Säugrüssel des Schwärmers beim Trinken klebrig machte. Von außen präsentierte Knoll den Schwärmern eine zwischen zwei Glasplatten gepresste Blüte des Echten Leinkrauts (Linaria vulgaris MILL.). Beim Anflug auf die Blüte zielten die Schmetterlinge mit ihren Saugrüsseln auf das leuchtend orangene Gaumenmal der blassgelben Blüte, welches den Eingang zum Kronblattsporn markiert (Abbildung 1c und 1d). Die durch die Zuckerlösung klebrigen Rüsselabdrücke machte Knoll durch das Aufbringen eines Farbpigmentpulvers sichtbar. Knoll schnitt das Gaumenmal aus der Blüte heraus und positionierte es im zweiten Versuch an beliebigen Stellen der Blüte. Es gelang ihm nachzuweisen, dass die Taubenschwänzchen gezielt auf das orangene Saftmal abzielen (BERTSCH 1975). Die Unterlippe des Echten Leinkrauts ist durch ein federndes Gelenk an die Oberlippe gepresst. Schmetterlinge gelangen mit ihrem schmalen Rüssel durch die enge Öffnung in den Kronblattsporn und an den Nektar. Hummeln und langrüsselige Bienen schieben ihren Körper zwischen die Ober- und Unterlippe und gelangen so an den Nektar. Erdhummeln beißen den Sporn auf und entnehmen den Nektar, ohne dass eine Bestäubung erfolgt (DÜLL und KUTZELNIGG 2011).

4. Sphingophilie – Blütenanpassung an Nachtfalterbestäubung

Die Blüten der nachtfalterbestäubten Pflanzen sind in der Regel stehende oder hängende röhrenförmig, selten auch Stieltellerblüten mit bis zu 20 cm tief verborgenem Nektar. Ein Landeplatz auf der Blüte ist teilweise vorhanden, aber nicht immer notwendig. Dieses Phänomen steht im Zusammenhang mit dem Flugverhalten der Nachtfalter (NORDT 2007). In der Familie der Schwärmer beherrschen fast alle Arten den Schwirrflug. Auf diese Weise können sie – ähnlich wie Kolibris - vor der Blüte in der Luft stehend Nektar saugen. Das Taubenschwänzchen, mit dem Knoll im Versuch die Bedeutung des Saftmals beim Echten Leinkraut nachweisen konnte, gehört in diese Familie. Da es als Schwärmer alle Merkmale der Nachtfalter aufweist (Abbildung 2a),

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Details

Titel
Psychophilie und Sphingophilie. Anpassung von Blüten an die Bestäubung durch Schmetterlinge
Hochschule
Universität Koblenz-Landau  (Institut für Integrierte Naturwissenschaften)
Veranstaltung
Blütenökologie der Pflanzen
Note
1,3
Autor
Jahr
2017
Seiten
16
Katalognummer
V416308
ISBN (eBook)
9783668671140
ISBN (Buch)
9783668671157
Dateigröße
1728 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Bestäubung, Schmetterling, Nachtfalter, Tagfalter, Darwin, Orchidee, Psychophilie, Sphingophilie
Arbeit zitieren
Joey Lukas (Autor), 2017, Psychophilie und Sphingophilie. Anpassung von Blüten an die Bestäubung durch Schmetterlinge, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/416308

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