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Wanderfalter

Totenkopfschwärmer reisen raffiniert

Forscher haben Exemplare des durch den Film „Das Schweigen der Lämmer“ bekannten Totenkopfschwärmers mit kleinen Sendern ausgerüstet. © Choja/iStock

„Prominenten“ Insekten auf der Spur: Forscher haben Totenkopfschwärmer mit kleinen Sendern ausgerüstet und dadurch aufgezeigt, dass diese saisonal ziehende Wanderfalter ähnlich hochentwickelte Flugstrategien einsetzen wie Zugvögel. Sie können sich demnach sogar an ungünstige Windverhältnisse anpassen, um über weite Strecken hinweg auf Kurs zu bleiben. Die Ergebnisse der Pionierstudie belegen zudem, dass sich wandernde Insekten von einem komplexen Navigationssystem leiten lassen.

Im Frühling ziehen sie in ihre Sommerquartiere nach Norden – im Herbst geht es dann wieder in den warmen Süden. Diesem Konzept folgen nicht nur die Zugvögel: Auch viele Fluginsekten wandern saisonal und legen dabei teils gewaltige Strecken zurück. Die zahlreichen Arten aus verschiedenen Familien repräsentieren damit die kleinsten und zahlenmäßig am stärksten verbreiteten Wandertiere der Erde. Ihr Zugverhalten ist im Vergleich zu dem der Vögel allerdings deutlich weniger erforscht. Vor allem fehlen detailliertere Informationen: „Zu verstehen, was individuelle Insekten während ihrer Wanderung tun und wie sie dabei auf das Wetter reagieren, ist eine der großen Herausforderungen für die Forschung zum Wanderverhalten von Tieren“, sagt Erstautor Myles Menz vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Radolfzell.

Insekten-Promis mit Sendern ausgerüstet

Um für neue Informationen in dem Forschungsfeld zu sorgen, haben Menz und seine Kollegen Untersuchungen an einem besonderen Vertreter wandernder Nachtfalter durchgeführt: Der Totenkopfschwärmer (Acherontia atropos) ist für seine markante Zeichnung auf dem Rücken bekannt, die einem menschlichen Schädel ähnelt. Dieses Merkmal brachte ihm einen Auftritt in dem Film „Das Schweigen der Lämmer“ ein. Der Grund für den Einsatz des Totenkopfschwärmers als Versuchstier war allerdings seine beachtliche Größe und sein komplexes Zugverhalten. Die Nachtfalter besitzen eine Flügelspannweite von über zehn Zentimetern und legen auf ihren jährlichen Wanderungen von Afrika bis Mitteleuropa enorme Strecken zurück. Wie bei vielen Insekten üblich, wird der gesamte Migrationsszyklus allerdings generationsübergreifend zurückgelegt. Aber auch die einzelnen Exemplare legen weite Strecken zurück.

Durch ihre beachtliche Größe können Totenkopfschwärmer Funksender tragen. © Christian Ziegler/Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie

Für die Studie zogen die Forscher Raupen des Totenkopfschwärmers bis zum Erwachsenenstadium im Labor auf. Dann wurden die Falter mit miniaturisierten Funksendern ausgerüstet, die nur 0,2 Gramm wogen. Wie die Wissenschaftler erklären, entspricht dies weniger als 15 Prozent ihres Körpergewichts und stellt damit eine zumutbare Belastung für die Falter dar: „Die Nahrung, die sie aufnehmen, entspricht wahrscheinlich oft mehr als diesem Gewicht“, so Menz. Er und seine Kollegen ließen die mit „Rucksack“ ausgerüsteten Versuchstiere dann von Konstanz aus losfliegen.

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Um die Informationen der Sender aus relativer Nähe erfassen zu können, begleiteten die Wissenschaftler die nach Süden ziehenden Falter mit einem Leichtflugzeug. Insgesamt verfolgte das Team so 14 Nachtfalter über eine Dauer von maximal vier Stunden und Strecken von bis zu 80 Kilometern. So konnten die Forscher zumindest den Verlauf von einzelnen nächtlichen Flugetappen erfassen. Wie sie betonen, handelte es sich dabei um die bisher längste Strecke, über die ein Insekt in freier Wildbahn durchgängig beobachtet werden konnte.

Nicht nur bei Rückenwind

Aus den Auswertungen der Daten ging hervor, dass die Nachtfalter während ihres nächtlichen Fluges über weite Strecken vollkommen gerade Flugbahnen einhielten. Wie die parallel erfassten Wetterdaten zeigten, lag das allerdings nicht daran, dass sie abwarteten, bis der Wind günstig im Rücken stand. Vielmehr setzten sie offenbar eine Reihe von Flugstrategien ein, um die vorherrschenden Winde zu kontern und so ihren Kurs zu halten. Bei starkem Gegen- oder Seitenwind flogen sie besonders niedrig und erhöhten ihre Geschwindigkeit, um die Kontrolle über den Kurs zu behalten, berichten die Forscher.

Günstige Winde nutzten die Nachtfalter allerdings ebenfalls: Bei Rückenwind flogen sie hoch und langsam und ließen sich dadurch von der Luft besonders effektiv tragen. „Jahrelang ging man davon aus, dass sich Insekten bei der Langstrecken-Wanderung hauptsächlich derart treiben lassen. Wir konnten jedoch zeigen, dass Insekten echte Navigationsexperten sein können, die Vögeln ebenbürtig sind, und dass sie weit weniger anfällig für nachteilige Windbedingungen sind, als wir dachten“, sagt Menz.

Außerdem verdeutlicht die Studie erneut, dass sich wandernde Insekten in komplexer Weise orientieren können. In weiteren Untersuchungen werden die Wissenschaftler diesem Aspekt nun genauer nachgehen: Sie wollen klären, wie die Totenkopfschwärmer die Richtung zu ihren Zielorten bestimmen, um diese geradlinig anzufliegen. „Ausgehend von früheren Laborarbeiten besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass die Insekten interne Kompasse verwenden, sowohl visuelle als auch magnetische, um ihre globalen Flugwege festzulegen“, sagt Menz. Generell sieht das Team im Erfolg der Forschungsmethodik nun eine Grundlage für die weitere Forschung. „Durch den Beweis, dass es technisch möglich ist, einzelne Insekten während ihrer Wanderung durchgängig zu verfolgen und ihr Flugverhalten im Detail zu beobachten, hoffen wir, weitere ähnliche Studien anzuregen, um die vielen weiteren offenen Fragen in diesem Bereich zu beantworten“, sagt Menz abschließen.

Quelle: Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie, Fachartikel: Science, doi: 10.1126/science.abn1663

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