Gibt es auch Schmetterlinge, die sich nicht verpuppen?

Auf eine Forschungsfrage von Karin Jobst antwortet Marc Scheloske:

Die Antwort auf diese Frage lautet ganz eindeutig: Nein. Es ist ja gerade eines der spannendsten Merkmale von Schmetterlingen, dass diese Insekten während ihrer Entwicklung die Verpuppung durchlaufen und während dieser Phase eine beeindruckende Gestaltumwandlung durchmachen.

Uns fasziniert doch genau diese Verwandlung von der oft schwerfälligen, gefrässigen Raupe in die filigran-schillernden Schmetterlinge, die mühelos durch die Luft schweben. Und das Verpuppungsstadium ist dabei der wesentliche Faktor.

Insgesamt durchlaufen Schmetterlinge vier Entwicklungsstadien; es beginnt mit dem Ei, dann folgt die Raupe (in ihren verschiedenen Larvenstadien), darauf die Puppe und schließlich der Falter (der sog “Imago”). Diese Abfolge wird von Fachleuten als holometabole Metamorphose bezeichnet.

Die holometabole (also: komplette!) Metamorphose haben die Schmetterlinge mit vielen, vielen anderen Insekten gemein (etwa den Käfern oder den Bienen). Damit unterscheiden sie sich von anderen Insekten (wie etwa den Libellen), die keine Verpuppung durchmachen, sondern sich durch mehrere Häutungsschritte ihrer endgültigen Form schrittweise annähern. Diese Entwicklung wird als hemimetabole Metamorphose bezeichnet.

Aber zurück zu den Schmetterlingen. Die vollständige Metamorphose der Schmetterlinge während der Verpuppung wird wesentlich durch drei Hormone gesteuert. Ein Neurohormon namens prothoracikotropes Hormon (PTTH) gibt quasi den Startschuß für den Umbauprozeß. Daraufhin wird das Häutungshormon Ecdyson freigesetzt und sorgt für den Abwurf der alten Hülle. Und solange der Spiegel eines bestimmten Juvenilhormons hoch ist, werden die Häutungen fortgesetzt bis am Ende der Schmetterling in seiner adulten Gestalt vorliegt.

Während dieser Puppenphase nimmt der werdende Schmetterling keine Nahrung auf und ist bewegungslos. Eines der wesentlichen Merkmale ist die Aufteilung des Körpers in die für Insekten typische Dreigliederung (Kopf-Brust-Hinterleib) und natürlich die Bildung der Flügel. Dieser Umbauprozeß dauert meist zwischen zwei und vier Wochen. Allerdings überwintern manche Arten als Puppe – die Metamorphose zum Schmetterling findet dann aber schon im Herbst statt, geschlüpft wird aber erst im Frühjahr.

Und zum Schluß kommen wir doch noch auf kleine Unterschiede in der Entwicklung der Schmetterlinge zu sprechen. Bei den Tagfaltern gibt es nämlich zwei Puppenvarianten: die Stürzpuppen hängen frei baumelnd an ihrem Hinterende, im Gegensatz dazu haben sich die Gürtelpuppen quasi an einem um die Körpermitte geschlungenen Faden etwa an einem Zweig aufgehängt.

Und schließlich gibt es eben noch andere Schmetterlingsfamilien (insgesamt gibt es fast 200.000 verschiedene Schmetterlinge und über 100 Familien), die sich entweder am Boden verpuppen oder – wie der bekannte Seidenspinner – sich durch Spinndrüsen einen exklusiven Seidenkokon bauen. Ohne Verpuppung – egal ob hängend, am Boden oder im Kokon – geht es bei den Schmetterlingen aber nicht.

» Marc Scheloske ist Wissenschaftssoziologe und Redakteur von ScienceBlogs