Anatomie des Thorax: Die Beine und der Bauch
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Die Flügel
Der Thorax besteht aus 3 miteinander verbundenen Körpersegmenten welche aus Chitin bestehen, die die Muskeln des Flügel enthalten und als Ankerpunkte für die Beine dienen.
In der Brusthöhle aller Insekten haben sich sehr starke Muskeln gebildet,welche die Flügel bewegen. Die schnelle Expansion und Kontraktion der Muskeln bewirkt, dass die Flügel mit Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Schlägen pro Sekunde bei Bienen und Fliegen schlagen
Die Flügel der Schmetterlinge (patrones ) summen hörbar mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Schlägen pro Sekunde,Schmetterlinge wie die Swallowtails, Pierids und Satyrines können nur zwischen 5 und 10 Schläge pro Sekunde aufbringen. Noch langsamer sind die Ithomiines, die mit etwa 4 pro Sekunde sehr langsame Bewegungs-Rhythmen haben. Die langsamsten von allen sind die Caligofliegen-Schmetterlinge, die schon Mühe haben, mehr als 2 oder 3 Schläge pro Sekunde zu erreichen.
Die Beine
Alle erwachsenen Schmetterlinge haben drei paare von Beinen, mit der Ausnahme der Männchen der Nymphalidae und anderen Gruppen, bei denen das vorder paar Beine sich auf eine stumpfaehnliche Bürste reduziert und nur als Chemorezeptoren dienen.
Das Schienbein jedes Beines hat ein subgenuales Organ (unterhalb des Knies), das kleine Vibrationen erkennt und verstärkt. Diese warnen die Schmetterlinge mit diesen Bodenschwingungen,welche eine Annäherung von Tieren oder Vögeln bedeutet, so dass sie sofort auf die Gefahr reagieren. In den meisten Fällen nehmen sie die Flucht, auf aber einige Arten wie die Tagpfauenauge Peacock Motten und die Bullseye Automeris Randa reagieren indem sie plötzlich ihre Flügel öffnen um „false Auge“ zu bewirken, dass sie die Räuber erschrecken.
Das Schienbein an den Vorderbeinen der Schmetterlingsarten Pieridae, Hesperiidae, Papilionidae und Lycaenidae ist mit einem flexiblen Sporn ausgestattet,mit dem die Antennen zu Reinigungszwecken entfernt werden können.
Der Sporn hat noch weitere Funktionen, die Weibchen nutzen ihn um das Haeutchen (Kutikula) eines Blattes zu durchdringen , so dass das Blatt geringe Mengen an Secreten ausblutet die Botenstoffe enthalten. Der weibliche Schmetterling überprüft dann die chemische Zusammensetzung der Nährstoffe des Blattes mit Hilfe von Geruchssensoren an seinen Beinen und Füßen.Auf diese Weise können die Weibchen feststellen, ob diese Pflanze die Ernährungsgrundlage für ihre Nachkommen ist.Ein weiblicher Schmetterling verbringt viel Zeit damit von Blatt zu Blatt huschen, dieses jeweils mit den Füßen abtasten um deren Eignung zu bewerten, bevor sie ihre Eier an einem bestimmten Blatt ablegen.
Die Schmetterlingsart Slender White Leptidea synapis hat wie alle Pieridae-Arten 6 voll funktionsfähige Beine. Die Männchen der Zitronenfalter (Pieridae) haben oft die vorderen Beine so eng am Körper ruhen, so dass auf den ersten Blick nur vier Beine zu sehen sind.
Der Bauch
Der Bauch enthält das Verdauungssystem, das Atmungssytem, ein röhrenförmiges Herz und die Geschlechtsorgane. Das Exoskelett des Bauchs ist mehrfach segmentiert. Jedes der 10 Segmente besteht aus einem Ring aus einem festen Material namens Chitin. Die Segmente sind durch flexibles Gewebe verbunden, was es dem Unterleib ermöglicht, sich zu beugen, sehr wichtig fuer die Fortpflanzung und Eiablage.
Die Fortpflanzungsorgane
Das männliche Genital befindet sich im Inneren des Hinterleibendes. Es kann zur Kopulation teilweise herausgestreckt und danach wieder eingezogen werden. Seine Grundlage bildet ein mehr oder weniger ringförmiges Chitingebilde, dessen Rückenteil als Tegumen bezeichnet wird. Das Tegumen besitzt meist zwei gegen das Körperende gerichtete Fortsätze, einen oberen, den Uncus, und einen unteren Fortsatz, den Gnathos oder das Scaphium, die gegeneinander beweglich sind und bei der Kopulation das weibliche Hinterleibende von oben her festhalten. Der Gnathos fehlt bei vielen Arten. Bauchwärts ist das Tegumen mehr oder weniger stark verlängert. Diese Verlängerung wird als Vinculum bezeichnet. Es trägt bei den meisten Arten (jedoch nicht bei Saturniiden und Geometriden) einen körperwärts gerichteten Anhang, den Saccus.
An beiden Seiten des Tegumens sitzen große schalenförmige Klappen, die Valven, mit denen der weibliche Hinterleib bei der Begattung an beiden Seiten festgehalten wird. Die Valven tragen auf den Innenseiten verschiedenartig gestaltete Chitingebilde, die nach Bau und Lage als Clasper, Ampulla, Editum, Sacculus, Clavus bezeichnet werden.
Jede Schmetterlingsart hat ihre eigenen Genitalwerkzeuge die einzigartig für jede Art sind , der männliche „Schlüssel“ passt nur zum richtigen weiblicheN Genital „Schloss„. Da die Genitalien für jede Art einzigartig sind, verlassen sich die Forscher traditionell auf die traditionelle mikroskopische Untersuchung der Genitalien, um die Arten und ihre Beziehung zu anderen Arten zu bestimmen. Allerdings bedeutet das Aufkommen der AND- Analyse Fortschritte so dass die Genital-Studien nun viel genauer erfolgen können.
Das Genital des Weibchens ist einfacher gebaut als das des Männchens. Auf der Bauchseite des Abdomens liegt kurz vor dem Hinterleibende die Begattungsöffnung, Ostium bursae oder Introitus vaginae genannt. Für die Artbestimmung ist deren chitinisierte Umgebung wichtig, an der sich die Klammerorgane des Männchens verankern.
Diese Umgebung besteht aus zwei Chitinplatten. Vom Kopf her gesehen sind das die Antevaginalplatte vor und die Postvaginalplatte hinter der Begattungsöffnung. Beide werden gemeinsam als Sterigma bezeichnet. Die Legeöffnung für die Eier, der Oviporus, befindet sich bei den meisten Schmetterlingen getrennt von der Begattungsöffnung am Hinterleibende.
Der Begattungsgang, der Ductus bursae, verbindet die Begattungsöffnung mit der häutigen, sackartigen Begattungstasche, der Bursa copulatrix, deren Wandungen oft wichtige Dornenbildungen tragen, das Signum oder die Lamina dentata.
Für die Artbestimmung wurden früher fast ausschließlich die Kopulationsorgane der Männchen herangezogen. Neuerdings erstrecken sich die Untersuchungen auch auf die Genitalien der Weibchen, die jedoch nur bei manchen Gruppen (viele Zygaeniden und Geometriden) günstige Unterscheidungsmerkmale bieten.
Coreme
Der Coreme ist eine röhrenförmige Ausstülpung am Bauch, die einige Männchen bestimmter Arten von Schmetterlingen besitzen und diese enthalten Duftstoffe (Pheromone). In der Regel haben Schmetterlinge mehrere paralele Coremata.
Im Ruhezustand sind diese Geruchsorgane vollständig im Hinterleib verborgen. Bei Bedarf werden sie durch Luftdruck aktiviert. Da diese sowohl von den Weibchen als auch von den männlichen Schmetterlingen wahrgenommen werden, erscheinen zum Zeitpunkt der Paarung beide Geschlechter an den Balzplaetzen. Mit den dort freigesetzten Pheromonen bilden die Weibchen eine individuelle Partnerauswahl. Das toxische Pyrrolizidinalkaloid, das in einigen Nahrungspflanzen von Raupen enthalten ist und das eigentlich zur Verteidigung von Räubern dient, steuert die Entwicklung der Groesse der Coremata und die Menge an produzierten Pheromonen. Bei manchen Männchen übersteigt die Länge der Duftorgane die Spannweite ihrer Fluegel, bei anderen Arten sind sie jedoch sehr klein. Ein Coreme kann bis zu 0,5 Milligramm des hydroxydaniziden Pheromons enthalten. [3]
Typische Beispiele für Schmetterlinge, die solche Coremata-Organe besitzen, sind die Creatonotos (zB Creatonotos gangis sowie die Art Teleiopsis, aber auch andere Schmetterlinge,wie z.B. die Eumaeus atala).
Versuche haben gezeigt, dass Männer, die Pyrrolizidinalkaloide (PA) aus Pflanzen angesammelt haben, bei der Freigabe der Duftstoffe die Pyrrolizidinalkaloide (PA) mit den Spermatophoren an das Weibchen während der Kopulation uebergeben, die Eigenschaften dieser Alkaloide erhöhen die Langlebigkeit und Fruchtbarkeit des Nachwuches.
Gefangene Männchen, denen die AP vorenthalten wurde,geben weniger Pheromone frei. Daher scheint es wahrscheinlich, dass die Weibchen sich nur mit Männchen paaren welche die grösste Leistung an Pheromonen bzw. AP aufweisen.
Spiracles
An den Seiten jedes Segments befinden sich mikroskopisch kleine Löcher, sogenannte Spiracles, durch die Luft in den Körper eindringt und diesen wieder verlässt.Rhythmische Bewegungen des Körpers, koordiniert mit dem Öffnen und Schließen der Löcher bewirken, dass die Luft in kleine Lungenbläschen eingeführt wird und danach ausgestossen wird.
Verdauungssystem
Schmetterlinge ernähren sich ausschließlich von Flüssigkeiten diese umfassen Nektar, gelöste Pollen, mineralisiertes Wasser, Gülle, Urin, Schweiß, Körperflüssigkeiten von verwesten Tierkadavern und in einigen Fällen sogar Tränen aus den Augen von Kokodrilen. Nach der Verdauung und Aufnahme von Proteinen und anderen Mineralien, wird der Abfallstoff aus dem Anus in flüssiger Form oder in kleinen Kotballen wieder ausgeschieden.
Klangproduzierende Organe
Insekten wie bspw. Heuschrecken und Grashüpfer sind bekannt dafuer Balzmusik zu produzieren.Es gibt es viele Hinweise darauf, dass viele Insekten, einschließlich der Schmetterlinge Töne erzeugen die einer Vielzahl von Funktionen dienen. Viele dieser Geräusche sind für das menschliche Ohr nicht h örbar und können nur mit speziellen akustischen Messgeräten erkannt werden. Bei manchen Schmetterlingen sind die Geräusche jedoch deutlich hörbar.
Die hamadryas Schmetterlinge können durch eine Drehbewegung mit zwei winzigen Schlägen an der Spitze des Abdomens gegen die Borsten der Flügel einen Ton produzieren.
Die Nachtfalter werden häufig von Fledermäusen angegriffen, die eine Reihe von Ultraschallwellen erzeugen,die Echos des Ultraschalls helfen den Fledermäusen die Motten zu finden. Viele der Falter haben Ohren auf Ihren
Flügeln oder an der Brust entwickelt,die den Ultraschall der Fledermaus hören können um der Fledermaus rechtzeitig ausweichen zu können.
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