Das Atmen ist ein notwendiger Prozess in allen Tieren, um Sauertsoff für den Stoffwechsel in den Körper zu transportieren. Dies gilt ebenso für alle Insekten und auch Motten. Die kleinen Falter haben dabei jedoch ein System, dass sich von unserem total unterscheidet.
Motten besitzen wie die meisten Insekten kleine Öffnungen an der Außenseite ihres Körpers (so genannte Stigmen) durch die Luft in kleine Röhren (Tracheen) eindringen kann. Diese feinen Kanäle durchziehen den ganzen Körper und bringen den Sauerstoff so direkt an alle Zellen.
In diesem Artikel betrachten wir die Atmung von Motten genauer und erfahren, wie Motten als erwachsene Tiere, aber auch als Raupen atmen.
Atmen Motten?
Motten benötigen für ihren Stoffwechsel Sauerstoff. Dieser wird in jeder einzelnen Zelle benötigt,um Energie zu produzieren und die jeweilige zelluläre Aufgabe zu erfüllen (wie Kontraktion bei Muskelzellen, Verdauung bei Stoffwechselzellen).
Der Prozess der Aufnahme von Sauerstoff und Abgabe von Kohlenstoffdioxid wird Atmung genannt. Auch wenn der Ablauf sich von der Atmung bei Säugetieren stark unterscheidet ist die Grundfunktion des Gasaustausches identisch.
Motten können und müssen atmen.
Der Stoffwechsel innerhalb der Zelle umfasst neben dem Sauerstoff weitere Ausgangsprodukte, die im Wesentlichen aus der Nahrung kommen. Dies kann die Nahrung der erwachsenen Tiere sein, aber bei Motten insbesondere auch die Reserven aus dem Raupenstadium.
Aus diesen Edukten wird schlißlich Energie gewonnen und die Zelle kann nicht nur überleben, sondern besitzt auch die Kraft ihrer Aufgabe nachzukommen.
Dieser zelluläre Prozess unterscheidet sich nicht von dem beim Menschen. Lediglich die Nutzung der Energie ist anders (während Motten ihre Muskeln zum Fliegen einsetzen ist uns diese Fortbewegung leider verwährt).
Was sich unterscheidet ist natürlich die Art der Aufnahme von Sauerstoff.
Haben Motten eine Lunge?
Motten besitzen ein Atmungsystem, dass darauf ausgelegt ist, auf kleinen Raum und mit wenig Aufwand möglichst effektiv zu sein. Daher besitzen Motten keine Lungen, sondern haben ein direkteres System Sauerstoff aufzunehmen.
Wie atmen Motten?
Hierzu nutzen die Falter kleine Öffnungen an ihrem Körper (so genannte Stigmen), über die die Luft in in das Innere gelangen kann. Die Stigmen münden in kleine Röhren (Tracheen), die ein verzweigtes Netz innerhalb der Motte bilden.
Motten atmen nicht durch eine Nase oder den Mund.
Diese Kanäle wiederum sind mit dem Gewebe verbunden, dass den Sauerstoff benötigt.
Die Luft wird dabei nicht durch einen Blasebalg (also eine Lunge) angesaugt und wieder herausgepresst. Der Austausch erfolgt passiv und durch die Bewegung des umliegenden Gewebes.
Motten nutzen Stigmen und Tracheen an Stelle von einer Lunge.
Durch Muskelkontraktionen werden die Röhren zusammengedrückt und können sich anschließend wieder ausdehnen. Hierdurch werden die Sauerstoffmoleküle in den Tracheen weitergedrückt und gelangen schließlich an ihr Ziel.
Dies ermöglicht es den Motten außerdem auf rote Blutkörperchen als Sauerstoffträger zu verzichten.
Damit ist sogar das Blut und Kreislaufsystem als solches überflüssig und kann auf eine einfachere blutlose Variante mit einer anderen Flüssigkeit (Hemolymphe), die im Körper frei zirkuliert, reduziert werden
Neben der Zufuhr von Sauerstoff ist jedoch auch die Abgabe der Abfallprodukte (insbesondere Kohlenstoffdioxid) ein wichtiger Bestandteil der Atmung.
Dies geschieht ebenfalls über bestimmte Tracheen und Stigmen, welche für das Abatmen „reserviert“ sind. So kann das nutzlose Gas abgegeben werden und es ist wieder Platz für den benötigten Sauerstoff.
Dieser Grundmechanismus der Aufnahme und Abgabe von Gasen gilt dabei nicht nur für die erwachenen Motten, sondern auch für alle Entwicklungsstadien.
Motten durchlaufen eine komplette Metamorphose mit 3 Stadien (Raupe, Puppe, Adulte) und benötigen in allen Phasen Sauerstoff.
Wie atmen Raupen?
Der größte Energiebedarf einer Motte besteht in der Phase der Raupe, da hier die größte Entwicklung vollzogen wird und oftmals die Reserven für das kurze adulte Leben geschaffen werden. Eine Raupe ist pausenlos und benötigt viel Sauerstoff.
Raupen besitzen an ihrem Abdomen auf der linken und rechten Seiten jeweils 8 Stigmen die wiederum mit zahlreichen Tracheen verbunden sind. Außerdem besitzen sie im vorderen Segment ein weiteres Stigmen-Paar. Die genaue Gestalt dieser Öffnungen unterscheiden sich dabei stark zwischen den einzelnen Spezies.
Tatsächlich haben Studien ergeben, dass die Häutungsphasen einer Motte eng mit der Größe ihres Atmungssystems verbunden sind. In jeder Phase bleibt das Atmungssystem in Bezug auf das Volumen gleich. Aber der Sauerstoffbedarf der Arten steigt mit ihrem körperlichen Wachstum.
Ein Sauerstoffmangel leitet die nächste Häutung ein.
Eine wachsende Raupe hat also irgendwann ein zu kleines Atmungssystem und leitet daher die nächste Häutung ein, um das respiratorische System weiterzuentwickeln.
Wie lange kann eine Motte ohne Luft überleben?
Dies hängt stark von der Mottenart und deren Größe ab. Aber eine Motte kann Minuten bis Stunden überleben, ohne neue Luft einzuatmen. Dies ist möglich, indem die Stigmen geschlossen und die Luft in kleinen Säcken eingeschlossen wird.
Eine Motte kann das Öffnen und Schließen der Stigmen frei steuern.
Wie bei vielen Insekten tritt dieser Zustand der reduzierten Atmung auch im Ruhezustand auf. Sie können teils stundenlang verharren, ohne Luft aufzunehmen oder CO2 auszulassen. Da Motten in Ruhe weniger Sauerstoff benötigen, können sie es sich leisten, längere Zeit die Atmung zu reduzieren.
Einige Studien weisen darauf hin, dass die Motte dies tut, um die Sauerstoffaufnahme zu reduzieren. Denn zu viel Sauerstoff kann das Gewebe schädigen. Motten können also einen solchen Zustand durchlaufen, um nicht von steigenden Sauerstoffwerten geschädigt zu werden.
Können Motten unter Wasser atmen?
Die große Mehrheit der Mottenarten kann unter Wasser nicht atmen. Sie bevorzugen trockene Orte, um ihre Flügel vor Nässe schützen zu können. Denn nass zu werden kann ihr Flugmuster beeinträchtigen und sie anfällig für Raubtiere machen.
Es gibt jedoch einige Mottenarten, die sich durch die Evolution angepasst haben, um sogar unter Wasser zu überleben. Diese Arten werden treffend als „Wassermotten“ bezeichnet.
Einige dieser Arten verbringen nur einen Teil ihres Lebens unter Wasser, typischerweise ihr Raupen- oder Larvenstadium. Sie sind semi-aquatische Motten. Die einzige echte Wassermotte ist die Acentria ephemerella, die ihr ganzes Leben unter Wasser verbringt.
Die erwachsenen Falter können mit ihren Hinterbeinen im Wasser schwimmen. Zur Eiablage tauchen sie in das tiefere Wasser und legen ihren Nachwuchs an Pflanzen oder Sedimenten ab. Die geschlüpften Raupen ernähren sich dann von Unterwasserpflanzen oder auch Pflanzen oberhalb der Wasserlinie.
Zusammenfassung
Motten haben ein typisches Atmungssystem für Insekten. Sie nehmen die Luft über kleine Öffnungen an ihrem Körper (Stigmen) auf und leitet sie über ein Röhrensystem (Tracheen) direkt an das zu versorgende Gewebe.
Den Zu- und Abfluss von Luft können Motten dabei über das Öffnen und Schließen der Stigmen beeinflussen. Dies ermöglicht es ihnen auch über längere Zeit ohne Atmung auszukommen.
Eine Besonderheit stellen dabei Wassermotten dar, die den Großteil ihres Lebens unter Wasser verbringen und lediglich zum Luft holen an die Oberfläche schwimmen.