Schulfernsehen Schulfernsehen Tiere und Pflanzen Keine Angst vor großen Brummern - Hornissen Ein Film von Jürgen Bundy & Otto Hahn Beitrag: Horst Wisniewski Inhalt Alljährlich im Mai beginnen Hornissenköniginnen, einen passenden Nistplatz zu suchen, um einen neuen Staat zu gründen. Damit fängt der Jahreslauf eines Hornissenvolks an. Hat eine Königin einen geeigneten Nistplatz gefunden, heftet sie an die Decke ihres zukünftigen Nestes zunächst einem Stiel, an den sie die ersten Zellen baut. Diese Anfangswabe ist mit einer schützenden Membran umhüllt. Die Fähigkeit zum Wabenbau, dessen sechseckige Zellen alle exakt gleich groß sind, ist der Königin angeboren. Aufzucht der Jungen In jede Zelle der Waben legt die Königin ein Ei, aus dem nach fünf Tagen eine Larve schlüpft. Hauptaufgabe der Königin ist es jetzt, die Larven zu füttern. Diese machen mit einem Kratzen an © Bayerischer Rundfunk die Zellenwand darauf aufmerksam, dass sie Hunger haben. Nach zwei Wochen fressen die Larven dann nichts mehr. Jetzt produzieren sie in Spinndrüsen einen dünnen Seidenfaden, mit dem sie durch kreisende Bewegungen ihre Zellenöffnung verspinnen. In der auf diese Weise gedeckelten Zelle verpuppt sich das Insekt und entwickelt sich innerhalb von wiederum zwei Wochen zur adulten Hornisse. Während der Entwicklung des Nachwuchses ist die Königin um diesen äußerst besorgt. So erzeugt sie beispielsweise an kühlen Tagen – um die Brut vor dem Erfrieren zu schützen - durch fächernde Flügelschläge Wärme. Und auch sonst bleibt sie nicht untätig: Zur Erweiterung ihres Nestes sammelt sie morsches Holz. Mit ihren Kiefern zerbeißt sie dieses und versetzt es mit Speichel, wo1 Schulfernsehen Schulfernsehen durch eine klebrige Masse entsteht. Das auf diese Weise präparierte Holz trocknet schnell zu einem pappeartigen Baumaterial. das Nest und paaren sich. Während die Drohnen sterben, überwintern die Weibchen und gründen im nächsten Frühjahr einen neuen Staat. Arbeitsteilung Bis Ende Oktober sind die alte Königin und die meisten Arbeiterinnen gestorben. Dadurch kann die noch vorhandene Brut nicht mehr gefüttert und umsorgt werden. So stirbt auch sie, womit das Leben im Hornissennest erlischt. Der Aufbau eines neuen Hornissenstaates wird nur dann möglich, wenn der Nachwuchs es schafft, aus den verschlossenen Zellen herauszukommen. Mit ihren scharfen Oberkieferzangen Übrigens: Hornissen sind weder aggressiv noch gefährlich. Ihr Gift ist nicht stärker als das der Bienen oder Wespen. Vorsicht ist allerdings bei Menschen geboten, die unter einer Insektengift-Allergie leiden. Fakten Hornissen: Ein kurzer Steckbrief zerschneiden die Jungtiere dazu den Deckel und befreien sich so aus der engen Behausung. Wenn genug Tiere geschlüpft sind, wird die Arbeit im Nest geteilt. Während die Königin ab jetzt nur noch Eier legt, bringen die Arbeiterinnen ununterbrochen Nahrung für die Königin und die Larven herbei. Die Nahrung besteht dabei vor allem aus Forstschädlingen wie den Raupen des Eichenwicklers oder des Eichenprozessionsspinners. Hornissen sind daher echte Nützlinge, die pro Tag und Staat im Durchschnitt 500 Gramm Insekten fressen. Das entspricht der Menge Futter, die fünf Meisenfamilien täglich verzehren. Neben Wespen stehen auf dem Speiseplan der Hornissen auch noch Käfer und Fliegen. Von denen bevorzugen sie vor allem das eiweißreiche Bruststück. Immer wieder kommen Hornissen auch an Wasserstellen, um dort zu trinken und um Wasser aufzunehmen, mit dem sie im Sommer die Brut im Bau kühlen. Vier Wochen lang ist eine Arbeiterin voll einsatzfähig. In dieser Zeit trägt sie dazu bei, mehrere Stockwerke im Nest anzulegen, nach Nahrung zu jagen, die Larven zu füttern und Frischluft in das Nest zu fächern. Das Ende des Hornissenstaates Im Spätsommer schlüpfen im Staat die Geschlechtstiere: männliche Drohnen und weibliche Jungköniginnen. Die Geschlechtstiere verlassen © Bayerischer Rundfunk Hornissen (vespa crabro) gehören zur Familie der Faltenwespen (vespidae) in der Ordnung der Hautflügler. In Europa sind sie bis zum 63. Breitengrad zu finden. Außerdem leben sie noch in den USA, in Kanada, Asien und Madagaskar. Man kennt zwei Geschlechter, die sich in drei Kasten gliedern: die weiblichen Königinnen und Arbeiterinnen sowie die männlichen Drohnen. Während die Maden der Hornissen nur von Insekten ernährt werden, sind die Arbeiterinnen und die Königin fast ausschließlich Vegetarier. Ein Hornissenvolk besteht im Hochsommer maximal aus etwa 400 bis 700 Tieren. In der Regel überwintern die Jungköniginnen, während die Arbeiterinnen nur wenige Monate und die Drohnen gar nur einige Wochen leben. Ein Hornissennest 2 Schulfernsehen Schulfernsehen wird immer nur vom Frühjahr bis zum Herbst genutzt. Drohnen: Sex und sonst (fast) nichts Die Männchen der Hornissen – die Drohnen – sind mit 21 bis 28 Millimeter deutlich kleiner als die Königin (35 – 40 mm), aber durchschnittlich etwas größer als die Arbeiterinnen (18 – 25 mm). Drohnen fehlt der Stachel. Dennoch führen sie, wenn sie festgehalten werden, mit ihrem Hinterleib Stechbewegungen aus und imitieren so das Abwehrverhalten der Weibchen. Drohnen werden erst im Spätsommer zusammen mit den zukünftigen Königinnen geboren. Ihre Aufgabe besteht zunächst fast ausschließlich darin, das Nest von Nahrungsabfällen zu reinigen. Ende September schwärmen sie dann aber aus, um sich mit geschlechtsreifen Weibchen – den Jungköniginnen - zu paaren. Nach der Paarungsphase haben die Drohnen ihre biologische Aufgabe erfüllt. Sie sterben anschließend innerhalb kurzer Zeit. Auch in der Lebensdauer unterscheiden sich die beiden Formen von Weibchen. Während die Altkönigin und die Arbeiterinnen im Herbst sterben, überwintern die Jungköniginnen in einem meist selbst geschaffenen Versteck, dem so genannten Hybernaculum. Im Gegensatz zu den Arbeiterinnen sind sie an eine lange Ruhephase in einem kalten Klima angepasst. Typisch für ihre Winterruhe ist ein geneigter Kopf und die seitlich zwischen Hinterleib und Beinen positionierten Flügel. Durch diese Haltung wird möglicherweise ein zu starker Wasserverlust durch die am Hinterleib befindlichen Atemöffnungen (Stigmen) verhindert. Nur Weibchen stechen Der Stachel der Hornissen hat sich im Laufe der Weibchen ist nicht gleich Weibchen Alle weiblichen Hornissen sind im Prinzip gleich gebaut. Wodurch es zur Differenzierung in Königinnen und Arbeiterinnen kommt, ist allerdings Evolution aus einem ursprünglichen Legebohrer – wie man ihn vergleichsweise noch bei Libellen kennt – entwickelt. Daher besitzen auch nur Weibchen einen Stachel und nur sie können stechen. Der Stachel der Hornissen ist mit 3,7 Millimetern deutlich länger als der der Bienen und Wespen (mit etwa 2,5 mm). Da die Widerhaken an den Stechborsten des Stachels – die zur Verankerung in der Haut des Opfers dienen - bei der Hornisse kleiner sind als bei Bienen, kann der Stachel auch wieder herausgezogen werden. Hornissen können aus diesem Grund auch mehrmals stechen. noch nicht endgültig geklärt. Sicher ist nur, dass die unterschiedliche Entwicklung schon im Larvenstadium beginnt. Bei den zur Königin bestimmten Larven sind dabei die letzten beiden Häutungen merklich verzögert, sodass deren Larvenentwicklung mit 37 Tagen durchschnittlich um fünf Tage länger dauert als die der Arbeiterinnen. Zukünftige Königinnen können daher auch länger und intensiver gefüttert werden. Königinnen gründen einen neuen Staat, indem sie ein neues Nest bauen und die Eier legen. Die mit der Zeit zunehmende Anzahl der Arbeiterinnen ist für die Versorgung der Brut und für die Erweiterung des Nestes verantwortlich. © Bayerischer Rundfunk Keine Angst vor Hornissenstichen Das Gift der Hornissen besteht zum Teil aus biogenen Aminen wie Histamin, Serotonin, Dopamin, Noradrenalin oder Acetylcholin. Alle diese Substanzen verursachen Schmerzen, und führen zu Hautrötungen, Quaddelbildung und Juckreiz. Außerdem findet man im Hornissengift auch noch Polypeptide und Kinine. Sie wirken blutdrucksenkend und rufen ebenfalls starke Schmerzen hervor. Entgegen häufig vertretener Meinungen ist Hornissengift nicht toxischer als Wespen- oder Bie3 Schulfernsehen nengift. Um einen erwachsenen, nicht gegen Insektengift allergischen Menschen ernsthaft gefährden zu können, müsste er von mehr als 700 Hornissen auf einmal gestochen werden. Hornissenstiche werden jedoch schmerzhafter empfunden als Bienen- oder Wespenstiche. Das hat zwei Gründe: Erstens dringt der Hornissenstachel tiefer in die Haut ein und zweitens ist im Gift das stark Schmerz erzeugende Acetylcholin enthalten, das bei den Bienen und Wespen fehlt. Besonders geschützte Tiere Wild lebende Tiere – wie die Hornissen – sind bei uns grundsätzlich geschützt, was durch § 20d des Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG v. 25.03.2002) und die Naturschutzgesetze der einzelnen Länder geregelt ist. Hornissen dürfen nach § 20f (BNatSchG) daher auch nicht getötet werden. Ausnahmen können nur die zuständigen Behörden für Naturschutz und Landschaftspflege – beispielsweise die Unteren Naturschutzbehörden der Landratsämter – erteilten. Wegen ihrer akuten Bestandsgefährdung zählt unsere einheimische Hornisse aufgrund des Artenschutzgesetzes zudem zu den besonders geschützten Arten. Ein Verstoß gegen die Schutzbestimmungen dieser Verordnung kann mit einem Bußgeld bis zu 50.000 € geahndet werden. Gesetz über Naturschutz und Landschaftspflege (Bundesnaturschutzgesetz – BnatSchG) § 20d Allgemeiner Schutz wildlebender Tiere und Pflanzen (1) Es ist verboten, 1. wildlebende Tiere mutwillig zu beunruhigen oder ohne vernünftigen Grund zu fangen, zu verletzen oder zu töten, 2. ohne vernünftigen Grund wildlebende Pflanzen von ihrem Standort zu entnehmen oder zu nutzen oder ihre Bestände niederzuschlagen oder auf sonstige Weise zu verwüsten, 3. ohne vernünftigen Grund Lebensstätten wildlebender Tier- und Pflanzenarten zu beeinträchtigen oder zu zerstören. © Bayerischer Rundfunk Schulfernsehen § 20f Vorschriften für besonders geschätzte und bestimmte andere Tier- und Pflanzenarten (1) Es ist verboten, 1. wildlebenden Tieren der besonders geschützten Arten nachzustellen, sie zu fangen, zu verletzen, zu töten oder ihre Entwicklungsformen, Nist-, Brut-, Wohn oder Zufluchtstätten der Natur zu entnehmen, zu beschädigen oder zu zerstören, 2. wildlebende Pflanzen der besonders geschützten Arten oder ihre Teile oder Entwicklungsformen abzuschneiden, abzupflücken, aus- oder abzureißen, auszugraben, zu beschädigen oder zu vernichten, 3. wildlebende Tiere der streng geschützten Arten und der europäischen Vogelarten an ihren Nist-, Brut-, Wohn- oder Zufluchtstätten durch Aufsuchen, Fotografieren, Filmen oder ähnliche Handlungen zu stören, 4. Standorte wildlebender Pflanzen der streng geschützten Arten durch Aufsuchen, Fotografieren oder Filmen der Pflanzen oder ähnliche Handlungen zu beeinträchtigen oder zu zerstören. (2) Es ist ferner verboten, 1. Tiere und Pflanzen der besonders geschätzten Arten in Besitz oder Gewahrsam zu nehmen, in Besitz oder Gewahrsam zu haben oder zu beoder verarbeiten (Besitzverbote), 2. Tiere und Pflanzen der besonders geschätzten Arten.im Sinne des § 20a Abs. 1 Nr. 7 Buchstabe b und c a) zu verkaufen oder zu Verkaufszwecken vorrätig zu halten, anzubieten oder zu befördern, b) zu kommerziellen Zwecken zu kaufen, zum Kauf anzubieten, zu erwerben, zur Schau zu stellen oder sonst zu verwenden 4 Schulfernsehen Schulfernsehen Didaktische Hinweise Die Sendung ist für den Einsatz im Fach PCB und Biologie und ab der 5. Jahrgangsstufen geeignet. Hauptschule 5. Jgst. PCB 5.1.1: Natur im Jahreslauf (Pflanzen, Tiere, Biotope im Umfeld der Schule während des Jahres) Realschule 6. und 7. Jgst. Biologie 6.5: Lebensgemeinschaft Wald oder Wiese 7.2: Innerartliche Kommunikation (Vielfalt der Signale) 7.3: Programme und Signale für das Zusammenleben (Sozialverhalten) Gymnasium 8. Jgst. Biologie 8.1: Artenvielfalt und Besonderheit der Gliederfüßer In allen Schularten sollte bei der Behandlung der Hornissen im Zusammenhang mit der Artenschutzverordnung vor allem auch auf ihr nicht aggressives Verhalten eingegangen werden. Dabei wird man auch versuchen, Vorurteile über die Stärke des Giftes abzubauen. Lernziele Die Schülerinnen und Schüler sollen • die unterschiedlichen Geschlechter bei den Hornissen charakterisieren, • den Lebensrhythmus eines Hornissenstaates im Laufe eines Jahres beschreiben, • die vollkommene Verwandlung erklären, • die Ungefährlichkeit der Hornissen aufzeigen, • die Notwendigkeit des Hornissenschutzes begründen. Anregungen (1) Fächerverbindendes Arbeiten Bei der Behandlung der Hornissen es es vorteilhaft, wenn Biologie, Religion (Ethik) und Werken fächerverbindend zusammenarbeiten. Während die Biologie schwerpunktmäßig Bau, Entwicklung, Verhalten und Schutz der Hornissen klärt, kann die Religionslehre (Ethik) die ethischen Aspekte des notwendigen Schutzes dieser Tiere vertiefen. Im Werkunterricht ist es zudem möglich, Nisthilfen zu erstellen. Eine Bauanleitung dazu findet sich im Internet http://www.hornissen-info.de/ (2) Der Film als Ersatznatur Natürlich ist im Biologieunterricht die Freilandbeobachtung - das Lernen an der Realität - einem Film vorzuziehen. Am günstigsten dazu sind beim Thema Hornissen, Tiere die in Nisthilfen in Schulnähe leben. Einerseits wird dies jedoch im Schulalltag nicht die Regel sein und andererseits kann sich das Beobachten nur auf das Verhalten der Hornissen außerhalb ihres Nestes (etwa bei der Futtersuche) beschränken. Aus diesen Gründen empfiehlt sich der Film als Ersatznatur zum Beobachten, wobei er auch jene Fakten zeigt, die dem Schüler normalerweise verborgen bleiben (beispielsweise das Leben in einem Hornissennest, das Schlüpfen der Larven u. ä.). Daneben ist es denkbar, den vorliegenden Beitrag als motivierenden Einstieg oder als wiederholende Gesamtzusammenfassung sowie als Lernzielkontrolle einzusetzen. (3) Arbeitsformen Erarbeitet man die oben angeführten Lernziele, sollte den Schülern der Grundbauplan eines Insekts sowie die vollkommene Verwandlung bekannt sein. Methodisch bietet sich © Bayerischer Rundfunk 5 Schulfernsehen Schulfernsehen • bei einer Freilandarbeit die Bildung von Stamm-Experten-Gruppen (STEX), • bei der Arbeit mit dem Film im Klassenzimmer ein arbeitsteiliger Gruppenunterricht an. Bei beiden Unterrichtsformen wäre es günstig, wenn man zusätzlich noch reales Anschauungsmaterial (z. B. ein Hornissennest oder tote Tiere) zur Verfügung hätte, was die gründliche Klärung der folgenden Fragen erleichtern würde: Gruppe 1: Hornissennest • Wer legt das Hornissennest an? • Wie ist das Hornissennest aufgebaut? • Vergleicht mehrere Zellen. Was kann man feststellen? Gruppe 2: Hornissenkasten • Schaut im Lexikon nach, was man unter einer Kaste versteht. • Vergleicht eine Königin, eine Arbeiterin und ein Drohne (Größe, Farbzeichnung, Fühler) • Welche Arbeiten haben die einzelnen Tiere zu erledigen? Gruppe 3: Entwicklung • Skizziert das Leben einer Hornissenkönigin vom Frühjahr bis zum Spätherbst. • Notiert in Stichpunkten den Lebenslauf einer Arbeiterin. • Beschreibt die Fortpflanzung der Hornissen. Gruppe 4: Ernährung • Wovon ernährt sich eine Königin, wovon die Arbeiterinnen? • Welche Nahrung erhalten die Larven? • Überlegt in diesem Zusammenhang, weshalb Hornissen nützliche Tiere sind. Gruppe 5: Hornissenschutz • Sucht Gründe, warum Hornissen vom Aussterben bedroht sind. • Erklärt, warum Hornissen nicht aussterben sollten. • Welche Möglichkeiten gibt es für euch, den Hornissen beim Überleben zu helfen? Nachdem die Ergebnisse zusammengetragen, diskutiert und fixiert wurden, spricht man noch die Gefährlichkeit und – in dieser Altersstufe ohne Nennung der konkreten Paragraphen – außerdem die einschlägigen Bestimmungen und Konsequenzen des Naturschutzgesetzes und der Artenschutzverordnung an. Im Anschluss daran erhalten die Schüler eine Bauanleitung (http://www.hornissen-info.de/), mit der sie im Werkunterricht oder zuhause für sich eine Nisthilfe für Hornissen herstellen können. Links http://www.vespa-crabro.de/inhalte.htm (ausführliche Darstellung der Hornissen mit Bildern, Videos und Tönen) http://www.hornissen-info.de/ (ausführliche Informationen über Hornissen und Beantwortung häufig gestellter Fragen) http://www.natur-lexikon.com/Texte/HWG/001/00095/HWG00095.html (Wissenswertes über Hornissen in Kurzform) http://www.hymenoptera.de/downloads/bundesnaturschutzgesetz.pdf (Bundesnaturschutzgesetz) http://www.hornissen-info.de/ (Bauplan einer Nisthilfe für Hornissen) © Bayerischer Rundfunk 6