Monarchfalter (Danaus plexippus) sind mit ihren leuchtend orangen Farbtönen und ihrer langen Wanderung eines der ikonischsten Insekten der Welt. Aber ihre Population ist in den letzten Jahrzehnten stetig zurückgegangen, da sie mit dem Verlust von Lebensräumen und anderen Bedrohungen konfrontiert sind.
Lebenszyklus des Monarchfalters
Monarchen durchlaufen vier Lebensstadien: Ei, Larve, Puppe und Erwachsene.
Laut Monarch Joint Venture (MJV), einer gemeinnützigen Partnerschaft von Organisationen, die den Schutz der Monarchen fördern, können sie sich mehrmals paaren, manchmal 16 Stunden lang, wonach das Weibchen sofort mit der Eiablage auf Wolfsmilchpflanzen beginnt. Monarch-Eier sind etwa so groß wie ein Stecknadelkopf und haben die Form eines Fußballs mit vertikalen Rippen, sagte Laura Lukens, die nationale Überwachungskoordinatorin für. Die Eier sind cremefarben bis gelb gefärbt.
Weibliche Monarchfalter legen normalerweise 300 bis 500 Eier auf verschiedene Arten von Wolfsmilchpflanzen (Asclepias sp.), aber sie legen laut MJV mehr als 1.100 Eier in Gefangenschaft. Allerdings überleben nur etwa 10% dieser Eier aufgrund der starken Prädation durch Spinnen und Stinkwanzen bis zum Larvenstadium, sagte Lukens. Es dauert etwa drei bis fünf Tage, bis die Eier schlüpfen.
Aus dem Ei entsteht eine kleine, gestreifte Raupe oder Schmetterlingslarve. Larve ist die Bezeichnung für das Wachstumsstadium eines Insekts. Wenn die kleinen Monarch-Raupen wachsen, werden sie für ihr halbstarres Exoskelett zu groß und müssen sich laut MJV fünfmal häuten und diese äußere Schicht ersetzen. Der Zeitraum zwischen jeder Häutung wird als Instar bezeichnet.
Diese Wachstumsphase dauert nicht lange – die ersten vier Stadien dauern jeweils zwischen einem und drei Tagen und das fünfte Stadium dauert zwischen drei und fünf Tagen. Zwischen dem ersten und fünften Stadium können Monarchen von etwas über 0,08 Zoll (2 Millimeter) auf 1,75 Zoll (45 mm) lang werden.
Am Ende des Larvenstadiums findet die Raupe einen sicheren Platz zum Aufhängen, damit sie sich in einen Schmetterling verwandeln kann. Sobald die Raupe befestigt ist, wirft ihre Haut ein letztes Mal ab, um eine jadegrüne Hülle oder Puppe zu enthüllen.
Obwohl eine Puppe insofern wie ein Kokon ist, als sie dazu dient, das sich entwickelnde Insekt zu schützen, sind sie nicht gleich. Kokons sind Bezüge aus Seide, die ausschließlich von Motten hergestellt werden, während Puppen harte Exoskelette sind, die nicht aus Seide bestehen.
Während dieses Übergangs von der Larve zum Erwachsenen wird der Monarch als Puppe bezeichnet. Bei normalem Sommerwetter kann das Puppenstadium zwischen acht und 15 Tagen dauern. Nach dem Puppenstadium taucht der Monarch als Schmetterling aus seiner Puppe auf.
Monarchfalter haben orangefarbene Flügel, die von einem Gitter aus schwarzen Adern durchzogen sind. Weibchen haben eine dunklere Farbe und dickere Adern, während Männchen laut MJV zwei schwarze Flecken auf den Adern in ihren Hinterflügeln haben. Der Flügelrand ist schwarz mit weißen, braunen und gelben Flecken bei Männchen und Weibchen. Die Flügelspannweite eines Monarchen beträgt laut der National Wildlife Federation 7 bis 10 Zentimeter.
Fotos, die den Fortschritt von der Monarch-Raupe zum Schmetterling zeigen. (Bildnachweis: Getty Images)
Sind sie giftig?
Erwachsene Monarchen sind für die meisten ihrer potenziellen Feinde giftig. Dies liegt daran, dass sich Monarchen während des Larvenstadiums ausschließlich von Wolfsmilchsaft ernähren, der laut MJV giftige Steroide namens Cardenolide enthält. Monarchen haben sich entwickelt, um den giftigen Saft zumindest bis zu einem gewissen Grad zu tolerieren; eine Larve, die zu viel vom Latex der Pflanze frisst, kann vorübergehende Lähmungen oder Krampfanfälle erleiden.
Cardenolide, auch als Herzglykoside bekannt, ähneln Digitalis, einer Pflanzenverbindung, die in der Medizin bei Herzerkrankungen eingesetzt wird, so JourneyNorth, ein Citizen-Science-Programm der University of Wisconsin-Madison Arboretum.
Erwachsene Monarchen behalten die Giftstoffe, die sie als Larven gefressen haben, zurück, was sie für Raubtiere wie Vögel, Frösche und Eidechsen giftig macht, so ein Bericht aus dem Jahr 2018 in der Zeitschrift Current Biology. Die leuchtenden Farben und kräftigen Markierungen der Monarchen dienen als Warnsignal für ihre Giftigkeit für andere Kreaturen. Obwohl die meisten Vögel lernen, die leuchtenden Farben eines giftigen Insekts mit Bitterkeit und Erbrechen zu assoziieren, haben sich einige Vogelarten in Mexiko, wie der Schwarzköpfige Kernbeißer (Pheucticus melanocephalus), entwickelt, um den Geschmack von Monarchen zu genießen und haben keine Bedenken, die bittere Schmetterlinge, wie in einer 1981 in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie berichtet.
Nahaufnahme Foto einer Monarch-Raupe, die auf einem Wolfsmilchblatt knabbert. (Bildnachweis: Getty Images)
Wo leben sie und warum wandern sie aus?
Monarchfalter sind in Nord- und Südamerika beheimatet, leben aber heute auf der ganzen Welt. Es gibt zwei Arten von Monarchfaltern, Danaus plexippus und Danaus erippus.
D. plexippus lebt in Nord- und Südamerika, einschließlich der berühmten Population, die zwischen Mexiko und Kanada wandert. Diese Art ist auch in Teilen Australiens und anderen Ländern Ozeaniens sowie in Indonesien, Portugal, Spanien und dem Bundesstaat Hawaii zu finden. Biologen glauben, dass die Schmetterlinge, die diese weit verstreuten Populationen auslösten, entweder per Anhalter mit Schiffen aus Nordamerika gefahren sind oder den Flug selbst gemacht haben, laut einer Studie aus dem Jahr 2014 in der Zeitschrift Nature.
D. erippus lebt nur in Südamerika und seine Population überschneidet sich nicht mit D. plexippus. Beide Arten haben laut MJV wandernde und nicht wandernde Populationen.
Obwohl es in Australien einige wandernde Monarchen gibt, sind die beiden nordamerikanischen Populationen von D. plexippus-Monarchen möglicherweise die berühmtesten. “Ich denke, die Leute haben so große Ehrfurcht vor ihnen, weil sie diese erstaunliche Migration haben”, sagte Lukens.
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Eine der wandernden nordamerikanischen Populationen lebt westlich der Rocky Mountains, während die andere östlich von ihnen lebt, sagte Lukens. Die beiden Populationen unterscheiden sich genetisch nicht, aber sie haben unterschiedliche Migrationsmuster.
Die östliche Population der Monarchfalter verbringt den Herbst und Winter laut MJV in einem kleinen Gebiet der Berge in Michoacán, Mexiko. Die Schmetterlinge gruppieren sich in Tannen, wenn die Temperaturen zwischen 32 und 59 Grad Fahrenheit (0 bis 15 Grad Celsius) liegen. Während dieser Zeit befinden sich die Monarchen in einem Zustand der Diapause, der einem Winterschlaf ähnelt. Sie essen nicht; Stattdessen überleben sie, indem sie Fettreserven verwenden, die sie auf ihrer Wanderung nach Süden angesammelt haben, laut einer Studie aus dem Jahr 2006 in Integrative and Comparative Biology. Sie zittern auch, um sich warm zu halten.
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Wie Blätter an einem Baum gruppieren sich in einem Wald in der Monterey Bay in Pacific Grove, Kalifornien, Tausende von wandernden Monarchfaltern auf einem Zedernbaum, um sich bei kälteren Temperaturen auszuruhen. (Bildnachweis: Getty Images)
Im März sind es wahrscheinlich längere Tage und wärmere Temperaturen, die die Monarchen dazu veranlassen, ihre Diapause zu beenden, sich zu reproduzieren und nach Norden zu wandern, so die University of Michigan. Laut MJV werden die Schmetterlinge ihren Weg nach Nordmexiko und in den Süden der USA finden.
Wenn die überwinternden Erwachsenen sterben, haben sie möglicherweise neun Monate gelebt. Aufeinanderfolgende Generationen von Frühlings- und Sommermonarchen leben laut MJV zwei bis sechs Wochen. Wenn neue Generationen geboren werden, wandern sie weiter nach Norden bis nach Südkanada. Auf ihrem Weg nach Norden suchen sie nach Grasland oder landwirtschaftlichen Lebensräumen, in denen Wolfsmilch und andere blühende Pflanzen wachsen, die Nektar für Erwachsene bieten.
Die letzte Generation, normalerweise nach Mitte August geborene Schmetterlinge, tritt in die reproduktive Diapause ein und macht die lange Reise zurück nach Mexiko, ohne sich fortzupflanzen, so MJV. Je nach Geburtsort kann dieser Flug bis zu 3.000 Meilen (4.800 Kilometer) lang sein und nach Angaben des US Forest Service bis zu zwei Monate dauern.
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Über die Wanderung der westlichen Monarchfalter ist weniger bekannt. Von Oktober bis Februar überwintern erwachsene Schmetterlinge in der westlichen Population entlang der kalifornischen Küste an einheimischen Monterey-Zypressen und Monterey-Kiefern sowie an nicht einheimischen Eukalyptusbäumen, so MJV. Diese Population beginnt Mitte Februar von der kalifornischen Küste nach Norden und Osten zu wandern, bis nach Südkanada, aber westlich der Rocky Mountains.
Nicht alle Monarchfalter sind wandernd. Zum Beispiel gibt es in Florida Populationen, die nicht migrieren, und es ist unklar, ob es laut MJV zu einer Vermischung zwischen ihnen und wandernden Monarchen kommt.
Südliche Monarchen (Danaus erippus) leben nur in Südamerika und gelten laut einer im Biological Journal of the Linnean Society veröffentlichten Studie als unterschiedliche Arten von den Monarchfaltern Nordamerikas. Einige Gruppen südlicher Monarchen im Nordwesten Argentiniens und in den bolivianischen Anden und im Tiefland wandern saisonal, während andere Gruppen im bolivianischen Tiefland das ganze Jahr über bewohnt zu sein scheinen, laut einer Studie aus dem Jahr 2015, die in der Zeitschrift Biotropica veröffentlicht wurde.
Wie navigieren sie?
Wie Monarchen über so große Entfernungen navigieren, ist ein Rätsel, aber Wissenschaftler vermuten, dass die reisenden Insekten laut MJV eine Kombination aus ihrer inneren Uhr, der Sonne und magnetischen Rezeptoren verwenden, um dorthin zu gelangen, wo sie hin müssen.
Monarchen wandern tagsüber, und Studien deuten darauf hin, dass Monarchen mit einem Sonnenkompass-Mechanismus navigieren können, der Signale von der biologischen Uhr der Schmetterlinge mit dem Standort der Sonne verbindet. Monarchen wandern jedoch immer noch an bewölkten Tagen, wenn die Sonne verborgen ist, daher verwenden die Schmetterlinge wahrscheinlich auch einen internen Magnetkompass, um zu navigieren. Eine in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2014 ergab, dass sich Monarchen mit einem internen Kompass orientieren, der auf Ultraviolettlichtsensoren in ihren Antennen angewiesen ist. Wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt sind, können Monarchfalter nach Süden zeigen, auch wenn sie die Sonne nicht sehen können.
Monarchfalter, die an einem sonnigen Tag um eine Kiefer fliegen. Wissenschaftler sind sich nicht ganz sicher, wie Monarchen navigieren, aber sie verwenden wahrscheinlich eine Kombination aus Sonne, Erdmagnetfeld und einer physiologischen Uhr. (Bildnachweis: Getty Images)
Sind Monarchfalter vom Aussterben bedroht?
Die Population der nordamerikanischen Monarchfalter ist seit den 1990er Jahren drastisch zurückgegangen, von fast 1 Milliarde Erwachsene auf nur 35 Millionen. Der Verlust von Lebensraum durch Entwicklung und der Einsatz von landwirtschaftlichen Herbiziden, die Wolfsmilch abtöten, sind laut einer 2016 in der Zeitschrift Insect Science veröffentlichten Studie die Hauptursachen. Der Verlust von Pflanzen, die den Schmetterlingen Nektar liefern, könnte sich auch auf die Populationen auswirken, sagte Lukens.
Das Anpflanzen einheimischer Wolfsmilcharten und anderer einheimischer Pflanzen, die Nektar anbieten, hilft laut MJV, die Monarchenpopulationen zu unterstützen. Forschungs- und Naturschutzgruppen wie die Michigan State University und die Xerces Society for Invertebrate Conservation bieten konkretere Vorschläge zur Schaffung und Erhaltung von Schmetterlingshabitaten zu Hause und an öffentlichen Orten. Die Arbeit zum Schutz der Monarchen hilft auch anderen Bestäuberarten wie Insekten und Vögeln, sagte Lukens.
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Im Dezember 2020 kam der US Fish and Wildlife Service nach einer Bewertung der Monarchfalterpopulation zu dem Schluss, dass „die Auflistung des Monarchen als gefährdet oder bedroht gemäß dem Endangered Species Act gerechtfertigt ist, aber durch Maßnahmen mit höherer Priorität ausgeschlossen ist“. Die Entscheidung verleiht den Monarchen den Status “Kandidaten”, und die Art wird weiterhin jedes Jahr für die Listung in Betracht gezogen, bis eine Entscheidung getroffen wird.
