Inhaltsverzeichnis
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- Insekten
- Vielfalt
- Bau eines typischen Insekts
- Der Chitinpanzer
- Aufbau eines Segments
- Die Beine der Insekten
- Flügel der Insekten
- Das Tracheensystem der Insekten
- Das Insektauge - ein Komplexauge
- Das Strickleiternervensystem
- Vergleich der „Baupläne“ von Insekten und Wirbeltieren
- Die Honigbiene
- Der Bienenstaat - Koordinaten der Arbeitsteilung
- Pheromone
- Hormone
- Das Bienenjahr
- Frühjahr
- Sommer
- Herbst
- Winter
- Die Tanzsprache der Bienen
- Futterquelle näher als 50m vom Stock entfernt
- Futterquelle weiter als 100m vom Stock entfernt
- Insekten im Naturhaushalt
- Beispiel: Borkenkäfer
- Käfer-Kalamitäten
- Möglichkeiten der „Schädlings“bekämpfung am Beispiel der Blattläuse
- Insekten als Krankheitsüberträger
- In Mitteleuropa
- In den Tropen/Subtropen
- Maßnahmen gegen die Mücke
- Maßnahmen gegen Malaria
Insekten
Insekten gehören zum Stamm der Gliederfüßer. Die Klasse der Insekten umfasst circa 1,5 Millionen bekannte Arten und bildet so die artenreichste Tiergruppe. Im Vergleich dazu gibt es nur etwa 50.000 Arten der Wirbeltiere.
Vielfalt
Die große Vielfalt der Insekten ist durch verschiedene Faktoren entstanden:
- Anpassung an verschiedene Lebensräume
- Anpassung an verschiedene Nahrungsquellen
- Anpassung an ihre Verhaltensweisen (Einzeltiere, Staatenbildung)
- Tarnung, Warnung, Täuschung
Bau eines typischen Insekts
5 Ober- und Unterschlundganglion
13 Darm
14 Rückenherz
15/18 Geschlechtsorgane
19 Bauchmark
20 Ausscheidungsorgane
Ein Insekt besteht aus mehreren „Teilen“:
- A) Kopf (Caput - 1 Segment): Augen, Fühler, Mundwerkzeuge
- B) Brust (Thorax - 3 Segmente):
- 1 Beinpaar
- 1 Bein- und Flügelpaar
- 1 Bein- und Flügelpaar
- C) Hinterleib (Abdomen): 8-10 Segmente
Der Chitinpanzer
Bei Insekten liegen nicht wie bei den Wirbeltieren ein Innenskelett aus Knochen und eine Außenmuskulatur vor. Stattdessen besitzen sie ein Außenskelett aus Chitin sowie eine Innenmuskulatur.
Aufbau eines Segments
Die Beweglichkeit wird durch Gelenkhäute zwischen den Platten und zwischen den Segmenten gewährleistet. Das Exoskelett (Außenskelett) dient dabei als Schutz vor Verletzungen und Austrocknung.
Die Beine der Insekten
 |
A Hüfte B Schenkelring C Schenkel D Schiene E Fuß (5 Segmente + Krallen) |
Die starke Gliederung der Beine („Gliederfüßer“) bewirken, dass sie so gut beweglich sind. Dabei besitzen alle Insekten drei Beinpaare („Hexapoden“), die nur aus Chitinröhren bestehen, die wiederum durch Häute beweglich verbunden sind. Sie sind im Laufe der Evolution an die Lebensweise angepasst worden, so besitzt z.B. die Maulwurfsgrille eine Grabschaufel, der Grashüpfer Sprungbeine und Gottesanbeterinnen Fangbeine.
Flügel der Insekten
Die Flügel sind Ausstülpungen der Chitinhaut und sitzen an Gelenkhäuten zwischen der Rücken- und Bauchplatte. Die Bewegung ist eine sog. „indirekte Flügelbewegung“:
 |
a Flügel c Quermuskel (Heber) d Längsmuskel (Senker) |
Das Tracheensystem der Insekten
Bei den Insekten läuft die Atmung über flexible Röhren, die durch Chitinspangen verstärkt sind. Dieses Röhrensystem durchzieht den ganzen Körper. Die Luft gelangt durch Atemöffnungen (= Stigmen) in die Röhren. Ein Stigma ist durch Reusen mit Härchen verschließbar.
Das Ausatmen erfolgt, wenn die um die Tracheen liegenden Muskeln diese zusammendrücken. Das Einatmen entspannen sich die Muskeln, die elastischen Röhren dehnen sich wieder aus und der resultierende Unterdruck saugt Luft durch die Stigmen ein.
Das Insektauge - ein Komplexauge
- Chitinlinse: Schutz, Lichtbündelung
- Kristallkugel: Lichtbrechung und -bündelung
- Pigmentzellen: Abschirmung von Störlicht für die Einzelaugen
- Sehzellen, Sehstab: Lichtempfindlichkeit, Aufnehmen der Reize
- Nervenfortsatz: Reizleitung
Jedes Einzelauge sendet einen bestimmten Bildpunkt, einen Ausschnitt, an das Gehirn. Dort entsteht ein mosaikartiges Gesamtbild, das schärfer wird, je mehr Facetten das Insekt hat.
Das Strickleiternervensystem
Ein Ganglion ist ein Nervenknoten, d.h. eine Ansammlung von Nervenzellen. Ein Insekt hat verschiedene Arten davon:
- Oberschlundganglion (=Gehirn): Verarbeitet Informationen von Fühlern und Augen und steuert die Lebensvorgänge
- Unterschlundganglion: Steuert die Mundwerkzeuge
- Bauchmark (=Bauchganglion): Zwei Ganglien sind pro Segment strickleiterartig durch Nervenbahnen miteinander verbunden
Vergleich der „Baupläne“ von Insekten und Wirbeltieren
| Insekt | Wirbeltier | |
| Gestalt, Gliederung | Kopf, Brust, Hinterleib, 6 Beine | Kopf, Rumpf, 4 Gliedmaßen |
| Skelett | Außen (Chitin) | Innen (Knochen, Knorpel) |
| Flügel | Hautausstülpungen aus Chitin | Umgewandelte Gliedmaßen |
| Mundwerkzeuge | Aus Chitin; außen | Zähne; Hornleisten; im Schädel geschützt |
| Herz; Blutkreislauf | Röhrenherz am Rücken; offen | Kammerherz auf Brustseite; geschlossen |
| Blut | Ohne Sauerstofftransport | Mit Sauerstofftransport |
| Gasaustausch | Tracheensystem | Lunge bzw. Kiemen |
| Nervensystem | Kopfganglien; Bauchmark (strickleiterartig) | Zentrales Nervensystem (Kopf und Rückenmark) |
Die Honigbiene
Der Bienenstaat - Koordinaten der Arbeitsteilung
Die exakte Koordination und Regulation wird durch Wirkstoffe im Körper und den ständigen Austausch von Informationen zwischen den Tieren ermöglicht.
Pheromone
Zum einen sind Pheromone „Wirksubstanzen“ der Königin, der sog. „Nestgeruch“. Zum anderen produzieren die Arbeiterinnen Lockstoffe beim Sammeln und Warnstoffen bei Feinden.
Hormone
Hormone sind Körperwirkstoffe, die die Abfolge der Körperentwicklung und damit der verschiedenen Arbeiten regulieren.
Das Bienenjahr
Frühjahr
Zu dieser Zeit gibt es ein gutes Nahrungsangebot. Außerdem legt die sowohl Königin unbefruchtete Eier, aus denen Drohnen (männliche Bienen) schlüpfen, als auch befruchtete. Aus diesen schlüpfen Arbeiterinnen, die nicht begattet werden können, und eine Königin. Diese wächst in der Weiselzelle heran und wird mit „Gelee royale“, dem Futtersaft der Ammenbienen bis zur Verpuppung, gefüttert.
Die alte Königin verlässt dann mit etwa der Hälfte des Volkes und mit einem Teil des Vorrats den Stock und gründet einen neuen Bienenstaat. Die neue Königin unternimmt mit den geschlüpften Drohnen Hochzeitsflüge, wird dabei besamt und speichert die Spermien in ihren Spermientaschen.
Sommer
In diesem Zeitraum wird die Brut versorgt und Vorräte gesammelt. Außerdem finden „Stockarbeiten“ statt.
Herbst
In der sog. „Drohnenschlacht“ werden „überflüssige“ Drohnen aus dem Nest geworfen und verhungern dadurch. Die letzte Brut schlüpft.
Winter
Die im Herbst geschlüpften Arbeiterinnen leben etwa 4-5 Monate und überwintern mit der Königin als „Wintertraube“. Dabei wird aktiv überwintert, d.h. der Brennstoffvorrat Honig wird gefressen, durch die Verdauung wird Muskelbewegung und somit Wärme ermöglicht.
Die Tanzsprache der Bienen
Der österreichische Zoologe Karl von Frisch (1886-1982) befasste sich stark mit dem Verhalten von Honigbienen. 1972 erhielt er hierfür den Nobelpreis, weil er aufzeigte, wie sich die Bienen untereinander verständigen.
Futterquelle näher als 50m vom Stock entfernt
Werden Bienen innerhalb dieser Entfernung fündig, führen sie einen Rundtanz auf und benachbarte Bienen folgen diesem.
Die Futterquelle im Umkreis wird näher definiert, indem die anderen Bienen gefüttert werden und Duftsignale abgegeben werden. So erkennen die Insekten, dass es sich z.B. um einen Kirschbaum handelt und können diesen anfliegen.
Futterquelle weiter als 100m vom Stock entfernt
Kehren die Sammlerinnen zurück zu ihrem Bienenstock, führen sie den Schwänzeltanz auf der senkrechten Wabe auf. Dabei werden den umliegenden Bienen diverse Informationen übermittelt:
- Senkrecht nach oben = in Richtung der Sonne
- Länge der Schwänzelgerade = Entfernung zum Stock
- Häufigkeit der Wiederholungen = Ergiebigkeit
- Duft und Füttern = Art der Quelle
Insekten im Naturhaushalt
Beispiel: Borkenkäfer
Borkenkäfer, wie z.B. der „Buchdrucker“ sind circa 2-3mm groß und Baumrindenbewohner der Fichte. In trockenen Sommern gibt es 2-3 Generationen. Sie befallen normalerweise kränkelnde, gebrochene bzw. geworfene Fichten und sorgen so im „Urwald“ für den Abbau und Umbau des toten organischen Materials. Borkenkäfer sind damit nützliche Tiere.
Der natürliche Feind des Käfers ist u.a. der Buntspecht. Durch diesen entsteht ein biologisches Gleichgewicht, wodurch keine weitreichenden Schäden an der Umwelt verursacht werden.
Käfer-Kalamitäten
Diese Käfer-Schäden (lat. calamitas = Schaden) an Pflanzenkulturen werden durch eine Massenvermehrung von „Schädlingen“ hervorgerufen.
Eine häufige Ursache sind Monokulturen, wie Fichtenwälder oder Kartoffelfelder. Die Pflanzen werden durch sauren Regen geschwächt, Stürme werden ganze Bestände und die Borkenkäfer vermehren sich rasant. Dadurch wird dieser zu einem „Schädling“.
Es gibt verschiedene Arten der Bekämpfung:
- Chemische Mittel (Insektizide)
- Lockfallen (mit Sexuallockstoffen)
- Schälen gefällter Bäume
- Schutz natürlicher Feinde (Bruthöhlen, Spechtbäume, Mischwälder etc.)
Möglichkeiten der „Schädlings“bekämpfung am Beispiel der Blattläuse
| Methode | Chemische SB. | Biologische SB. | Mechanische SB. |
| Beispiele | Insektizide | Einsatz natürlicher Feinde (z.B. Marienkäfer); Einsatz von Lockstoffen; (Aussetzen steriler Männchen) | Ablesen der Blattläuse |
| Vorteile | wirkt schnell; großflächiger Einsatz | Einstellen eines biologischen Gleichgewichts; großflächig und gezielter Einsatz | gezielter Einsatz; keine Folgeschäden |
| Nachteile | Schädigung von „Nutz“organismen; Störung des natürlichen Gleichgewichts; Anreicherung in der Nahrungskette; Resistenz | z.T. langwierig; natürliche Feinde können durch Vermehrung zu „Schädlingen“ werden | teuer; nur auf kleinem Raum möglich |
Insekten als Krankheitsüberträger
In Mitteleuropa
Die Mücke ist in Deutschland verbreitet. Das Männchen saugt nur Pflanzensäfte, während das Weibchen sich von Blut ernährt, da dies für die Eierentwicklung notwendig ist. Sie legt dann zwischen 100 und 300 Eier an der Wasseroberfläche ab.
Die Larven hängen kopfüber im Wasser und atmen über verschließbare Atemöffnungen am Hinterleib. Sie reinigen Gewässer und dienen als Fischnahrung.
In den Tropen/Subtropen
Durch die Anopheles (Stechmücken) wird beim Blutsaugen der Malariaerreger Plasmodium (tierischer Einzeller) übertragen. Weltweit erkranken pro Jahr ca. 250 Millionen Menschen an Malaria, wovon etwa 1 Millionen sterben. In Deutschland gibt es wegen der vielen Fernreisen 1000 Fälle pro Jahr.
Maßnahmen gegen die Mücke
Gegen die Mücken helfen
- Antimückensprays,
- Fliegengitter,
- das Meiden von Sumpfgebieten sowie das Trockenlegen solcher und
- z.B. das heute verbotene Insektizid DDT.
Maßnahmen gegen Malaria
Gegen diese Krankheit helfen
- Impfstoffe
- Medikamente