Metamorphose

Was ist Metamorphose

Metamorphose (vom griechischen metamorphōsis — Verwandlung) ist der Prozess der radikalen Veränderung der Körperstruktur während der Entwicklung. Schmetterlinge haben eine vollständige Metamorphose (Holometabolie): Die Larve (Raupe) unterscheidet sich so stark vom erwachsenen Tier, dass die Verwandlung einen fast vollständigen Umbau des Körpers bedeutet.

Die vollständige Metamorphose umfasst vier aufeinanderfolgende Stadien: Ei → Raupe → Puppe → Imago.

Stadium 1: Ei

Das Weibchen legt Eier auf der Wirtspflanze der Raupe ab — jener Pflanze, von der sich die Larve nach dem Schlüpfen ernähren wird. Eier variieren stark in der Form: kugelig, flach, gerippt, glatt. Der Durchmesser reicht von Bruchteilen eines Millimeters bis 2–3 mm.

Im Inneren des Eis beginnt die embryonale Entwicklung innerhalb weniger Tage. Die Dauer des Stadiums hängt von Temperatur und Art ab: bei warmem Wetter 5–10 Tage; bei manchen Arten, die im Herbst Eier legen, überwintert das Ei und schlüpft erst im Frühjahr.

Beispiel: Der Schwalbenschwanz legt einzelne runde gelbe Eier auf Blättern von Doldenblütlern ab — Karotte, Dill, Petersilie. Nach 7–10 Tagen schlüpft eine winzige dunkle Raupe.

Stadium 2: Raupe (Larve)

Die Raupe ist das aktive Wachstumsstadium. Ihre einzige Aufgabe ist es, so viel wie möglich zu fressen und Nährstoffe für die Puppe zu speichern. Die Raupe häutet sich 4–6 Mal und wird mit jeder Häutung größer.

Je nach Art fressen Raupen Blätter, Blüten, Früchte, Nadeln von Nadelbäumen oder sogar Pflanzenwurzeln. Viele sind eng spezialisiert und fressen nur eine oder wenige Pflanzenarten.

Dauer des Stadiums: von 2–3 Wochen (Sommergenerationen) bis zu mehreren Monaten (Arten, die als Raupe überwintern).

Beispiel: Schwalbenschwanz-Raupen ähneln in frühen Larvenstadien Vogelkot (Tarnung); in späteren Stadien werden sie leuchtend grün mit schwarzen Streifen und orangen Flecken. Bei Bedrohung stülpen sie das Osmeterium aus — ein leuchtend oranges Horn mit unangenehmem Geruch.

Stadium 3: Puppe (Chrysalis)

Die Puppe ist das Ruhe- und Verwandlungsstadium. Die Raupe befestigt sich an einem Zweig, Blatt oder Boden und häutet sich ein letztes Mal zu einer unbeweglichen Puppe. Äußerlich wirkt die Puppe reglos, doch im Inneren findet ein intensiver Umbau statt: Das Raupengewebe wird größtenteils aufgelöst und zu einer völlig anderen Struktur neu zusammengesetzt — dem erwachsenen Insekt.

Dauer: von 1–2 Wochen (Sommergenerationen) bis zu mehreren Monaten (überwinternde Puppen).

Puppen von Tagfaltern spinnen keinen Kokon (anders als Seidenspinner); sie hängen frei. Die Puppenfärbung ist oft kryptisch — grün, braun, Rinde oder ein Blatt imitierend.

Beispiel: Puppen des Großen Kohlweißlings sind je nach Untergrund grün oder graubraun. Das ist eine Anpassung: Die Raupe „wählt" einen Verpuppungsort passend zur Farbe.

Stadium 4: Imago (erwachsener Schmetterling)

Aus der Puppe schlüpft ein erwachsener Schmetterling — das Imago. Zunächst sind die Flügel zerknittert und weich: Der Schmetterling pumpt sie mehrere Stunden lang mit Hämolymphe, entfaltet sie und wartet, bis sie aushärten. Danach ist er flugbereit.

Die Aufgabe des Imago ist die Fortpflanzung. Der erwachsene Falter ernährt sich von Nektar (oder gar nicht), findet einen Partner, paart sich und legt Eier, wodurch sich der Zyklus schließt.

Die Dauer des Imago-Stadiums variiert stark: von wenigen Tagen bis zu fast einem Jahr bei überwinternden Arten. Mehr dazu — im Artikel wie lange Schmetterlinge leben.

Vollständige und unvollständige Metamorphose

Die vollständige Metamorphose (wie bei Schmetterlingen) unterscheidet sich von der unvollständigen. Bei der unvollständigen Metamorphose (Heuschrecken, Wanzen, Libellen) gibt es kein Puppenstadium: Es schlüpft eine Nymphe — ein Miniaturabbild des erwachsenen Tieres, das allmählich in die erwachsene Form „hineinwächst".

Bei der vollständigen Metamorphose (Schmetterlinge, Käfer, Fliegen, Bienen) unterscheidet sich die Larve grundlegend vom erwachsenen Tier und muss ein Puppenstadium durchlaufen.

Warum es Metamorphose gibt

Der biologische Sinn der Metamorphose liegt in der Trennung der ökologischen Nischen von Larve und erwachsenem Tier. Raupe und Schmetterling konkurrieren nicht um dieselbe Nahrung: Die Raupe frisst Blätter, der Schmetterling trinkt Nektar. Das verringert die innerartliche Konkurrenz und ermöglicht der Art, mehr Umweltressourcen zu nutzen.

Die Metamorphose erlaubt es außerdem, die Körperform für unterschiedliche Aufgaben „neu zu starten": Die Raupe ist auf Wachstum optimiert, die Puppe auf die Verwandlung, das Imago auf Fortpflanzung und Ausbreitung.

Weitere Begriffe — im Abschnitt Glossar.