Wegelagerer und Fallensteller
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FWU – Schule und Unterricht DVD 46 10252 12 min, Farbe FWU-Klassiker Wegelagerer und Fallensteller Beutefangmethoden bei Pflanzen und Tieren FWU – das Medieninstitut der Länder 00 Lernziele – nach Lehrplänen und Schulbüchern Beutefangmethoden von Fleisch fressenden Pflanzen und Tieren kennen lernen; Besonderheiten im Körperbau und im Bereich der zur Nahrungsaufnahme spezialisierten Organe erkennen; verschiedene Typen der Nahrungsaufnahme unterscheiden und ähnliche „Fresstypen“ bei sehr unterschiedlichen Tier- bzw. Pflanzengruppen vergleichend gegenüber stellen können hen. Ist eine Beute an den Klebfäden fixiert, wird sie durch schwingende Bewegungen mit weiteren Fäden in Kontakt gebracht und anschließend blitzschnell durch ein Spinnfadenband mit abgespreizten Beinen umwickelt. Diese Haltung ist notwendig, da es sich auch um eine stechende Biene oder Wespe handeln könnte. Ist der Hunger im Augenblick übermächtig, wird die eingesponnene Beute gleich durch den Giftbiss der zwei Giftklauen getötet. Daraufhin wird ein Verdauungssekret in die Beißöffnungen eingespitzt. Anschließend wird die Flüssigkeit der vorverdauten inneren Organe des Beutetieres eingesaugt, da Mundwerkzeuge zum Zerkleinern und zum Stopfen in die Mundöffnung fehlen. Ist die Spinne satt, sorgt sie vor und hängt eingesponnene bewegungsunfähige Insekten meist ohne den tödlichen Giftbiss in die Peripherie ihres Netzes, ihre Speisekammer. Zum Inhalt Auf einer Blütendolde tummeln sich zahlreiche Insekten, darunter Fliegen und eine gelbgrüne Blattwespe. Am Fuß des Doldengewächses hat eine Trichterspinne ihre Wohnröhre mit anschließendem Fangteppich gesponnen und ausgebreitet. Die Spinne selbst wartet vor dem Eingang ihrer Wohnröhre und ergreift blitzschnell eine Fliege, die sich auf dem Fangteppich niedergelassen hat. Das Beuteinsekt wird gepackt, in die Wohnröhre hineingetragen und im Verborgenen gefressen. Unter den Spinnen als ausgezeichnete Fallensteller fallen besonders die Radnetzspinnen auf, von denen eine Gruppe räumlich gestaffelt ihre Netze an einem Teichwehr installiert hat. Die „Stellnetze“ sind hier offensichtlich gezielt zum Fang der schlüpfenden Wasserinsekten wie Eintagsund Köcherfliegen gesponnen worden. Erschütterungen im Netz werden auf ihre Intensität mit Abschätzung des Verursachers und dessen Größe mit Zugkontrolle durch die Taster und Beine getestet. Eine tagaktive Wespenspinne sitzt im Zentrum ihres Netzes, das durch ein auffälliges senkrechtes Zickzackband gekennzeichnet ist, und wartet auf Reize, die von einem im Netz zappelnden Insekt ausge- Klebfallen, wie die Haftfäden eines Spinnennetzes, finden sich sogar im Pflanzenreich zum Fang von Insekten. Pflanzen haben in nährstoffarmen Bereichen erstaunliche Techniken entwickelt, um zusätzliche stickstoffhaltige Nahrungsquellen zu erschließen. Der Fang von Kleintieren kann für die notwendige stickstoff- und eiweißaufbauende Quelle sorgen. Der Sonnentau heimischer, besonders nährstoffarmer Moore, hier werden verschiedene Arten in Aktion des Beutefanges gezeigt, lockt Insekten durch die lichtbrechenden Tröpfchen und deren Duft an. Das Sekret ist besonders klebrig und heftet die Besucher zunächst an der Oberfläche der Drüsenhaare fest. Durch für Pflanzen rasche Bewegungen, bedingt durch Druckänderungen in den Zellen der Drüsenhaar2 blätter und Wachstumsprozesse, biegen sich immer mehr Drüsen- bzw. Klebhaare zum Beuteobjekt hin, einhergehend mit einer Einkrümmung des Blattes. Anschließend ausgeschiedene Enzyme bewirken den Abbau der inneren Organe der Beute. Gleiches geschieht durch die Verdauungssäfte der Spinne außerhalb des Spinnenkörpers im Beutetier, das dann in flüssiger Form von der Blattoberfläche aufgenommen wird. Zurück bleibt die leere Chitinhülle. Diese Fangmethode ist nicht immer erfolgreich, wie der entfliegende Rüsselkäfer beweist. Im Gegensatz zum Sonnentau reagiert die Venusfliegenfalle auf mechanische Reize. Stoßen umherlaufende Kleintiere auf die Fühlhaare der geöffneten Blattspreite, so schließt sich, für Pflanzen blitzschnell, dieser Blattbereich durch Knickung in der Mitte. Stoßen jedoch besuchende Insekten, wie hier eine Halmwespe und eine eilfertige Käferlarve, nicht an die sensiblen Fühlborsten, können sie unbeschadet entrinnen. Den Unvorsichtigen, wie der Ameise und zuvor der Sichelwanze, droht der Einschluss in das Gefängnis, verschlossen durch die ineinander greifenden Randborsten, und die anschließende innere Auflösung in der biochemischen, zersetzenden Blattkammer. Wie beim Sonnentau bleibt vom enzymatisch zersetzten Tier nur die Hülle des chitinigen Außenskeletts. Das Blatt ist dadurch wieder bereit für den nächsten unvorsichtigen Besucher. um vorbeischwimmende Beutetiere zu ergreifen, sondern schwimmt auch aktiv, um günstige Positionen zum Ergreifen von Tieren zu erreichen. Eine langsam kriechende Schlammschnecke bietet kaum Widerstand. Die kräftigen Mundwerkzeuge zerkleinern die Beute, die zuvor durch Speichelsekret gelähmt wurde. In einer Mundvorkammer findet auch hier die Vorverdauung statt und der Nahrungsbrei wird eingesaugt. Übrig bleiben die Darmabschnitte der Kaulquappe. Die Larve des Gelbrandkäfers ist deutlich weniger schwimmaktiv und lauert vor allem in der Vegetation der Kleingewässer auf Beute. Ihre Methode des Zupackens und Festhaltens von Beutetieren muss effektiv erfolgen. Dabei dienen die besonders großen Kiefer beiden Funktionen. Sie sind innen hohl und injizieren dem Beutetier den zunächst lähmenden und dann zersetzenden Speichelsaft. Die innere Auflösung erfolgt sehr rasch, und die enzymatisch verflüssigten Innereien des Beutetieres werden durch den gleichen Kanal in den Kiefern eingesaugt. Ungenießbare Teile bleiben zurück. Die Libellenlarve verharrt mehr am Boden der Gewässer. Sie fixiert optisch ihre Beute, wohingegen die Gelbrandkäferlarve mehr auf Geruch und Geschmack sowie Strömungswellen reagiert. Haben die Bewegungen des Beutetieres die Libellenlarve, hier eine Larve einer Mosaikjungfer, aufmerksam gemacht, wird die in Ruhe auf der Kopfunterseite eingeklappte Fangmaske (umgebildete Unterlippe) blitzschnell vorgeschnellt und mit den hakenförmigen Randzangen das Beutetier festgehalten und zum Mund zurückgezogen. Hier wird dieses von den übrigen Mundwerkzeugen zerkleinert und in die Mund- Den Fallenstellern, die sich kaum selbst bewegen, stehen Tiere gegenüber, die gezielt Bereiche aufsuchen, die stets Beute versprechen. Der Gelbrandkäfer, ein häufiger Besiedler der stehenden Gewässer jeder Größe, lauert jedoch nicht nur im Versteck, 3 öffnung gestopft. Die Unterlippe hält das Objekt dabei weiterhin fest. Nach der Mahlzeit verharrt die Libellenlarve wieder als Ansitzjäger in Ruhe und wartet erneut auf Beute. nun ein kleines Insekt an den Rand des Trichters, wird der Ameisenlöwe durch herabrieselnden Sand aufmerksam und wirft diesen über das Beutetier hinweg, sodass es mit dem nachrutschenden Sand bis zum Zentrum des Trichters gespült wird. Hier packen die großen Mundwerkzeuge schnell zu. Diese bestehen aus jederseits zwei Zangen, die ineinander gelegt ein zentrales Rohr, vergleichbar mit dem der Gelbrandkäferlarve, bilden. Auch hier wird der Speichel in die Beute eingespritzt und die Körperflüssigkeit, aber auch die aufgelösten inneren Organe und die Muskulatur eingesaugt durch den gleichen Kanal. Bei Bedrohung zieht sich der Ameisenlöwe nach rückwärts stoßend in den Sand zurück. Der gedrungene Ameisenlöwe verpuppt sich in einer verklebten Sandkugel. Aus der Puppe schlüpft dann die Ameisenjungfer, das flugfähige Geschlechtstier, das meist dämmerungs- und nachtaktiv an eine Kleinlibelle erinnert und im Volksmund auch Nachtlibelle heißt. Ebenso auf die Tarnung und die Ruhehaltung verlässt sich die Gottesanbeterin in der dichten Vegetation. Als tagaktiver Räuber bevorzugt sie stark besonnte Bereiche, d. h. das obere Stockwerk der Krautschicht. Verändert sie ihre Position, so bewegt sie sich besonders vorsichtig und langsam, um die Beutetiere aber natürlich auch eigene Feinde nicht aufmerksam zu machen. Der ahnungslose Ohrwurm wird beim Abstieg von den vorschnellenden Fangbeinen der Gottesanbeterin ergriffen. Diese umgewandelten Vorderbeine sind mit Dornen besetzt, die die Beutetiere festhalten. Anschließend beginnt sie, ungenießbare harte Chitinteile, wie die Vorderflügel des Ohrwurmes, zu entfernen und dann die weicheren Teile mit den Mundwerkzeugen zu zerkleinern und in die Mundöffnung zu schieben. Dabei wird auch immer Speichel mit in den Vorderdarm zugeführt. Vom Ohrwurm bleiben nur die beiden ebenfalls ungenießbaren Hinterleibszangen übrig. Das anschließende Reinigen der Vorderbeine dient der Entnahme von Speiseresten und dem „Fängigmachen“ für das nächste Opfer. Die Sandtrichter des Ameisenlöwen sind meist zur Sonne hin exponiert. Trotzdem führen Wind und Regen, denen dieses Tier in tieferen Sandschichten ausweicht, immer wieder zur Einebnung des Sandniveaus. So muss er sich einen neuen Trichter graben bzw. auswerfen, indem er im Zentrum nach unten tiefer wegtauchend den zurückrieselnden Sand wegschleudert. Er bleibt unten im Sand verborgen. Gerät Ergänzende Informationen Trichterspinnen: Agelendiae Radnetzspinnen: Araneidae (Kreuzspinnen: Aranea sp.: Wespenspinne: Argyope brunnichi) Die Netze der höheren Spinnen fangen nicht nur zufällig hineinfliegende und auf den Klebfäden haftende Insekten, sondern wirken zusätzlich als Lichtfallen. Neuere Untersuchungen haben ergeben, dass bestimmte Spinnfäden UV-Licht reflektieren, das Insekten besonders anlockt. So ist das breite Zickzackband im Netz der Wespenspinnen konzentriert aus derartigen Re4 flektorfäden hergestellt. Die Beutetiere fliegen also gezielt in diese Netze oder krabbeln zum dicht gesponnenen Trichter der Trichterspinne hin. Der Radnetzbau ist besonders aufwändig und Energie verschwendend. Darum werden die Netze des Vortages vor dem Morgengrauen von den Spinnen gefressen, Fremdkörper entfernt und ein neues im Rückgewinnungsprozess des Materials gewebt. Dabei lassen die Spinnen von einem Punkt aus den Spinndrüsen einen Primärfaden in die Luft, der an einem entfernten Punkt in der Vegetation oder an einer Mauer haften bleibt. Von diesem ersten Faden aus, der anschließend durch Entlanghangeln verstärkt wird, beginnt der Netzbau. Die kleineren Männchen sind weniger sesshaft und nähern sich zur Paarung meist von der anderen Netzseite, um nicht als Beute den Weibchen zum Opfer zu fallen. Gelbrandkäfer: Dytiscus marginalis (Dytiscidae – Echte Schwimmkäfer) Die Anpassung dieser Käfer wird deutlich bei den Schwimmbewegungen, da die Beine – im Gegensatz zu allen übrigen Käfern – synchron bewegt werden. Die Verbreiterung mit dem Schwimmhaarsaum bewirkt erhöhten Vorschub, die Stromlinienform ist deutlich. Bewegungsreize der Beute und deren Duftstoffe werden durch die Antennen wahrgenommen. Die Larve besitzt ihre Atemöffnung am Hinterleibsende, zwei behaarte Anhänge ermöglichen die Anheftung an das Oberflächenhäutchen des Wassers. Auch sie frisst meist in dieser hängenden Atemhaltung nach Lähmung des Beutetieres. Die Verpuppung, d. h. die Verwandlung von der Larve zum Käfer, findet in einer Erdhöhle an Land statt. Die Bedeutung des Käfers und der Larve als Fischräuber wird sehr stark übertrieben. Sonnentau: Drosera, mehrere heimische Arten (Droseracea) Großlibellenlarve, Mosaikjungfer: Aeshna sp. Dieser Lauerjäger mit der vorschnellbaren und Beute haltenden Fangmaske kann auch große Strecken durch Schwimmen nach dem Rückstoßprinzip zurücklegen. Dabei wird aus dem Enddarm, in dem sich auch das unter Wasser funktionsfähige Atemnetz befindet, blitzschnell Wasser ausgestoßen, und die Larve schnellt mit angezogenen Beinen vorwärts. Bei der durch die Fleckung hervorragend getarnten Larve sind bereits die Flügelscheiden des zukünftigen Luftjägers zu erkennen. Venusfliegenfalle: Dionea muscipula aus den USA (Carolina) Auf sehr nährstoffarmen Böden oder in Gewässern, denen vor allem Stickstoff fehlt (Hochmoore, Vulkanaschen, kristaline Sande), treten diese Pflanzen auf, die aber auch durch die Assimilation allein existieren können (grüne Blätter). Als Zusatznährsubstrat entnehmen diese Pflanzen gefangenen Kleintieren nach enzymatischer Zersetzung die Eiweißabbauprodukte als Stickstoffquelle. Eine Vorstellung über die Evolutionsprozesse liegt nur ansatzweise vor. Gottesanbeterin: Mantis religiosa Der Name rührt von den eingeknickten, vor dem in Ruhe aufrechten Vorderkörper gehaltenen Vorderbeinen. Das Aufklappen der Beinschere und das Festhalten der 5 Beute erfolgt blitzschnell. In Gefangenschaft kommt es häufiger vor, dass das deutlich größere Weibchen das kleinere Männchen sogar während der Paarung vom Kopf her auffrisst. Der Samen des Männchens wird im Körper des Weibchens gespeichert, und dieses kann in dem kurzen Leben, meist nur einen Sommer, mehrere Schaumnester mit zahlreichen Eiern in Erdnähe ablegen. Bevorzugte Beutetiere sind Heuschrecken. Vielfach werden beim Beutefraß zuerst die Bereiche gefressen, die die Bewegung des Opfers steuern, um dieses ruhig zustellen. Ameisenlöwe, Ameisenjungfer: Myrmeleonidae, Mymeleon sp. Der zum „Schwimmen“ im trockenen lockeren Sand hervorragend angepasste Ameisenlöwe besitzt mit seinen riesigen Kiefern nicht nur einen Halte-, Injektions- und Aussaugeapparat, sondern gemeinsam mit der Kopfoberfläche auch ein rückwärts funktionierendes Katapult zum Schleudern von Sand. Die extrem langen Körperhaare, auch an den Beinen, melden jede Veränderung im Trichter, und es erfolgen gezielte Sandkanonaden in Richtung Beutetier. Ebenso werden ausgesaugte Beutetiere wieder durch Schleuderbewegungen aus dem Trichter herausbefördert, um diese nachrutschenden Reste nicht erneut zu packen (Energieverlust) und auch, um andere Beutetiere nicht zu warnen. Nicht alle Ameisenlöwen bauen derartige Trichter, einige stellen auch durch Wanderungen an der Oberfläche oder im Sand gezielt Insekten in der Nacht nach. Die sehr kurzlebigen, flugfähigen erwachsenen Tiere ernähren sich von kleinen Insekten, vor allem Blattläusen. 6 Produktion Georg Schimanski, Dokumentarfilme, Bichl, im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, Grünwald, 1993 Buch Swetlana Schimanski-Salvagnac Kamera Georg Schmimanski, Swetlana SchimanskiSalvagnac Titelbild Dr. Kurt Harz, Steinsfeld (oben) © Norman Chan - Fotolia.com (unten) Begleitkarte Dr. Ernst-Gerhard Burmeister Pädagogische Referentin im FWU Ulrich Berner Verleih durch Landes-, Kreis- und Stadtbildstellen/ Medienzentren Verkauf durch FWU Institut für Film und Bild, Grünwald Nur Bildstellen/Medienzentren öV zulässig © 2008 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D-82031 Grünwald Telefon (0 89) 64 97-1 Telefax (0 89) 64 97-300 E-Mail [email protected] [email protected] Internet www.fwu.de 7 FWU – Schule und Unterricht 46 10252 DVD mit Kapitelanwahlpunkten 12 min, Farbe FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D-82031 Grünwald Telefon (0 89) 64 97-1 Telefax (0 89) 64 97-300 E-Mail [email protected] Internet http://www.fwu.de zentrale Sammelnummern für unseren Vertrieb: Telefon (0 89) 64 97-4 44 Telefax (0 89) 64 97-2 40 E-Mail [email protected] FWU-Klassiker Wegelagerer und Fallensteller Beutefangmethoden bei Pflanzen und Tieren Zur Erhaltung des eigenen Lebens sind viele Tiere und auch einige Pflanzen auf Beute angewiesen. An 8 Beispielen aus der Welt der Gliederfüßer, insbesondere bei Spinnen und Insekten sowie an 2 Beispielen des Pflanzenbereichs werden Techniken vorgestellt, um Beutetiere in Fallen zu fangen oder von Warteplätzen blitzschnell zu überwältigen. Bei diesem Film handelt es sich um eine FWU-Produktion aus dem Jahr 1993. Schlagwörter Beutefang, Fleisch fressende Pflanze Laufzeit: 12 min Kapitelanwahl auf DVD-Video Sprache: Deutsch Systemvoraussetzungen bei Nutzung am PC DVD-Laufwerk und DVD-Player-Software, empfohlen ab Windows 98 GEMA Alle Urheber- und Leistungsschutzrechte vorbehalten. Nicht erlaubte/genehmigte Nutzungen werden zivilund/oder strafrechtlich verfolgt. LEHRProgramm gemäß § 14 JuSchG Biologie Zoologie • Allgemeine Zoologie • Gestalt und Bau, Verhalten Zoologie • Wirbellose • Gliederfüßer Botanik • Allgemeine Botanik • Blütenpflanzen, Kräuter und Gräser Allgemeinbildende Schule (7–10) Sonderschule Erwachsenenbildung
