Was machen Schmetterlinge eigentlich im Winter?

Überwintern als Ei, Puppe, Raupe oder Falter – das ist hier die Frage! Jede Schmetterlingsart hat da eine eigene Überwinterungsstrategie. Der schöne Schwalbenschwanz überwintert als Puppe, welche mit einem Faden an Pflanzen befestigt ist. Auch die Weißlinge (z.B. der bekannte Baumweißling) überwintern als Puppe. Insgesamt überwintern etwa 50% der Schmetterlinge als Puppe. Ebenfalls viele Schmetterlinge überwintern als Raupe, nämlich ungefähr 44%, z.B. der Große Schillerfalter. Die Raupen sitzen als Knospen getarnt an den Zweigspitzen von Weiden. Bläulinge und Schachbrett überwintern ebenfalls als Raupen.

5% der Schmetterlinge überwintern als Ei. Nierenfleck, Zipfel- und Apollofalter legen ihre Eier an Pflanzenteilen ab, wo diese dann überwintern. Nur ganz wenige Tagfalterarten, etwa 1%, überwintern als Falter: Das Tagpfauenauge, der Kleine und Große Fuchs, der Zitronen- und der C-Falter und der Trauermantel überwintern als ausgewachsener Schmetterling. Im Herbst suchen sie wettergeschützte Winterquartiere in der Natur (zum Beispiel Baumhöhlen) oder auch in Siedlungsbereichen auf. Sie bevorzugen kühle, aber frostfreie Gebäude wie Garagen, Dachböden, Keller, Gartenhäuschen oder Geräteschuppen. Sie sind daher auch im Frühjahr die ersten Schmetterlinge, die bei den ersten warmen Sonnenstrahlen nach Frühblühern suchen, während die anderen Überwinterungsformen zunächst noch ihre Entwicklung zum Falter vollenden müssen und dementsprechend später im Jahr ihre Hauptflugzeit haben.

Ein Sonderfall ist der Zitronenfalter. Er überwintert ebenfalls als Falter, jedoch verzichtet er auf ein frostgeschütztes Winterquartier. Er überlebt sogar tiefe Minusgrade bis zu -20°C in einer Winterstarre, frei in der Vegetation. Er reduziert alle Körperfunktionen und verringert seinen Energiebedarf auf ein Minimum. Zusätzlich senkt er den Gefrierpunkt seiner Körperflüssigkeiten durch eine Art integriertes „Frostschutzmittel“. Er scheidet erst alles entbehrliche Wasser aus und dann sorgen Zucker-Alkohole wie Glyzerin und Sorbit sowie Eiweißstoffe dafür, dass er nicht erfriert. Bei mildem Wetter sind Zitronenfalter daher die ersten Schmetterlinge, die wieder „auftauen“ und fliegen.

Gehen oder bleiben?

Admiral, Distelfalter, Totenkopfschwärmer, Postillion, Taubenschwänzchen und Goldene Acht überwintern nicht bei uns, sondern fliegen in teilweise mehrere Tausend Kilometer weit entfernte Gebiete. Sie sind also sogenannte Wanderfalter. Der Admiral wandert im Frühsommer aus Südeuropa ein und erzeugt dann im Hochsommer eine Nachfolgegeneration. Einzelne dieser Falter versuchen dann im Herbst eine Rückwanderung. In besonders milden Jahren kann man diese Schmetterlinge noch bis in den November hinein beobachten. Beim Admiral ist dann die dritte Generation des Jahres geschlüpft, nach kurzem Auffüllen der Energiereserven fliegen diese dann in den Osten Frankreichs und in den südlichen Alpenrand. Doch aufgrund der Klimaveränderung überwintern Admirale und auch die anderen Wanderfalter immer öfter auch erfolgreich bei uns, besonders in den südlichen Regionen.

Der Sonnenkompass der Schmetterlinge

Jedes Jahr treten die nur ein Gramm schweren Monarchfalter eine mehr als 3.500 Kilometer lange Reise an. Sie sind die berühmtesten Wanderfalter, weil sie in riesigen Schwärmen von Nordamerika nach Zentralmexiko fliegen – in ein nur wenige Hektar großes Gebiet innerhalb des Bergwalds von Michoacán. Doch wie genau finden die Falter über Tausende Kilometer in ihr kleines Überwinterungsgebiet? Auf ihrer Wanderung orientieren sich die auffällig orange-schwarz-weiß gezeichneten Schmetterlinge an der Sonne. Das fanden Forscher heraus, indem sie die Falter in Flugsimulatoren setzten. Ein Luftzug ließ die Falter auf der Stelle fliegen, ohne dabei eine Richtung vorzugeben. „Die Falter schlugen durchweg einen südwestlichen Kurs ein. Dabei orientierten sie sich am Stand der Sonne“, erklärt Studienautor Mouritsen.

Sobald die Flugsimulatoren abgedeckt wurden, fehlte den Tieren die Möglichkeit zur Orientierung. Alle Experimente und Datenanalysen belegen, dass die Schmetterlinge einen Sonnenkompass benutzen, aber keine „echten Navigatoren“ sind. Das heißt, wenn man sie Tausende Kilometer entfernt von ihrem ursprünglichen Startort absetzt, finden Sie nicht automatisch in ihr Überwinterungsgebiet. Sie haben also keine Karte, um Orientierungsfehler zu korrigieren. Damit sie wirklich so zielgenau in einem nur wenige Hektar großen Gebiet ankommen, orientieren sie sich vermutlich zusätzlich an geographischen Barrieren wie Gebirgen oder Wasser. Die Forscher vermuten, dass auch olfaktorische Informationen, also über den Geruchssinn, eine wichtige Rolle bei der Orientierung der Falter spielen. 

Der Kompass entsteht erst beim Fliegen

Vor kurzem fanden Forscher heraus, dass sich der Sonnenkompass der Monarchfalter erst beim Fliegen ausbildet. Bislang gingen sie davon aus, dass der Sonnenkompass immer funktioniert – egal ob die Insekten sitzen, laufen oder fliegen.

Erstaunlicherweise ändern die Nervenzellen während des Fluges ihre Verarbeitungsstrategie, sodass das Nervennetzwerk ähnlich wie ein Kompass die Wanderrichtung der Falter relativ zur Sonne anzeigt. Das passiert nur dann, wenn die Tiere ihre Flugrichtung selbst steuern können.

Diese Experimente beweisen: Die aktive Bewegung der Falter ist nötig, damit ihr Gehirn die Sonneninformation in einem internen Kompass auf der Wanderung verarbeiten kann. Selbst ein Gehirn von der Größe eines Reiskorns besitzt solche erstaunlichen Fähigkeiten. Eine solche Leistung ohne moderne Navigationsgeräte ist für uns Menschen schwer vorstellbar.

Auch andere Tierarten orientieren sich an der Sonne

Auch viele andere Tierarten verwenden einen Sonnenkompass: unsere heimischen Schmetterlinge wie Admiral oder Distelfalter, Fische, Vögel, Meeresschildkröten, Bienen, Sandhüpfer, Reptilien und Ameisen. Bei der Ausrichtung des Sonnenkompasses wird die Position der Sonne am Himmel als Richtungshinweis verwendet. Da sich die Sonne scheinbar am Himmel bewegt, benötigt man für diese Navigation auch eine innere Uhr. Viele Tiere sind auf eine solche Uhr angewiesen, um ihren Tagesrhythmus aufrechtzuerhalten. Tiere stellen die Position der Sonne am Himmel in Referenz zur Zeitangabe ihrer inneren Uhr, sie richten also ihren Körper in einem bestimmten Winkel zur Sonne und zur Tageszeit aus. Meeresschildkröten nutzen diese Orientierung, um jedes Jahr wieder zu ihren Brutorten zu gelangen. Sandhüpfer nutzen die Sonne täglich, um zu bestimmen, wo ihr Zuhause liegt. Und Wüstenameisen verwenden den Sonnenkompass als Referenz für die Entfernung zu ihrem jeweiligen Ziel.

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