Lebensstrategie von Sandlaufkäfern

Sandlaufkäfer werden auch Tigerkäfer genannt. Sie sind mittelgroß (10-15 mm), glänzen metallisch grün bis kupferfarben, haben Flecken auf den Flügeln. Die hier zu betrachtenden Arten leben in sandigen, warmen bis heißen Gebieten Kaliforniens (Ähnliche Arten gibt es aber auch in England, Finnland usw. auf warmen sandigen Flächen). Sie können sehr schnell laufen und jagen andere Insekten. Sie fliegen meist nur kurze Strecken und nicht sehr hoch (10 cm über dem Boden), wobei sie die Hinterbeine abspreizen und die Flügel damit nach außen festhalten.
Die Käfer übernachten im Boden. Am Morgen verlassen sie ihre Höhle, wenn die Oberflächentemperatur des Sandes 19 0C erreicht hat.
Ihre Eier legen sie im Boden ab, die Larven graben bis zu 50 cm tiefe Gänge, in die sie sich zurückziehen, wenn Bodenerschütterungen in ihrer Nähe auftreten, ansonsten halten sie sich im oberen Teil der Gänge auf.

Ihre Hauptaufgabe soll es sein, anhand des vorgelegten Materials eine geschlossene Lebensstrategie dieser in warmen bis heißen und trockenen Sandgebieten lebenden Sandlaufkäfer zu entwerfen. Insbesondere sollen Sie auch die Strategie der Käfer im Umgang mit der Wärmeenergie heraus arbeiten. Machen Sie Sich auch Gedanken darüber, ob diese Käfer ekto- oder endotherm sein könnten.

Abb. 1 Sandlaufkäfermorphologie. Abb. 2 Photographie von Cicindela hybrida. Es ist dieselbe Art, von der im Text die Rede ist. Das Exemplar stammt aber aus Finnland.

1 Allgemeine vorbereitende Aufgabe:
Definieren und erläutern Sie die Begriffe endo-, ekto-, homoio-, poikilo- und heterotherm.
Ordnen Sie verschiedene Tiergruppen diesen Begriffen zu. Nennen Sie jeweils zwei charakteristische Arten.
Welche unterschiedlichen Fähigkeiten im Umgang mit der Körper- und Umgebungswärme sind damit verbunden ? Welchen Einfluß hat das jeweils auf die Lebensweise der Art?
2 Körperbau:
Betrachten Sie den Körperbau der Sandlaufkäfer an Hand der obigen beiden Abbildungen 1 und 2 genau. Welche Merkmale spiegeln ihre Lebensweise wieder ? Welche Fähigkeiten und Verhaltensweisen müssen bei ihnen besonders ausgeprägt sein?

Abb. 3 Verhaltensweisen des Käfers.

Links: Der Käfer liegt mit dem Bauch auf dem Boden.
Rechts: Der Käfer in "Stelzstellung".
Der Käfer kann natürlich auch fliegen, wie im Text erwähnt. Das ist hier nicht dargestellt.

3 Verhaltensweisen:
Beschreiben Sie die in der Abbildung 3 dargestellten Verhaltensweisen des Käfers.
Welche anderen Verhaltensweisen muss er auch beherrschen ? Welche Funktion könnten diese Verhaltensweisen haben?

Abb. 4 Wirkung der verschiedenen Verhaltensweisen auf die Körpertemperatur des Käfers.
Bei einem Käfer wurde die Körpertemperatur kontinuierlich aufgezeichnet, um die Wirkung der Stelzstellung und des Fluges auf sie zu messen.
Die Zeiten, in denen der Käfer in Stelzstellung gegangen ist, wurden durch schwarze Balken gekennzeichnet.
Der Beginn von Flügen ist in der unteren Abb. durch zwei Pfeile gekennzeichnet. Die Flüge waren jeweils nur sehr kurzzeitig.

4 Wirkung des Verhaltens des Käfers auf seine Körpertemperatur: Analysieren Sie an Hand der Abbildung 4 die Wirkung der Stelzstellung und eines Fluges auf die Körpertemperatur des Käfers. Bewerten Sie diese beiden Verhaltensweisen im Rahmen einer Strategie im Umgang mit der Wärmeenegie des Käfers. Welche anderen Verhaltensweisen könnten zusätzlich eine Rolle spielen?

Abb. 5 Laufgeschwindigkeit des Käfers in Abhängigkeit von seiner Körpertemperatur.
Auf der x-Achse ist die Temperatur in 0C dargestellt, auf der y-Achse die Laufgeschwindigkeit des Käfers in cm/s. Man beachte, dass auf der y-Achse ein logarithmischer Maßstab gewählt wurde ! Die gestrichelten Linien geben das 95%-Vertrauensintervall wieder.

5 Laufgeschwindigkeit:
Analysieren Sie in der Abb. 5 die Wirkung der Körpertemperatur auf die Laufgeschwindigkeit des Käfers und welche Schlussfolgerungen man daraus ziehen kann/muss.

Abb. 6 Temperaturprofile im Biotop des Sandlaufkäfers unter, an der und über der Bodenoberfläche im Verlaufe des Tages.
1 Zu der Zeit, zu der der Käfer aus dem Sand "auftaucht".
2 Zu einer Zeit, zu der man viele Käfer auf dem Sand in "Stelzstellung" beobachten kann (s. dazu Abb. 3).
3 Zu der Zeit, wenn alle Käfer wieder im Boden verschwunden sind.

6 Abiotische Verhältnisse im Biotop:
Die zu betrachtende Art lebt in Kalifornien in sandigen Gebieten. Die Sonnenscheindauer am Tage ist hoch. Die sich entwickelnden Außentemperaturen können Sie der Abbildung 6 entnehmen. Es gibt praktisch keine Vegetation.
Entwerfen Sie einen Tagesablauf des Käfers und begründen Sie warum er was tut während des Tagesverlaufes.

7 Lebensstrategie:
Entwerfen Sie abschließend die Lebensstrategie der Sandlaufkäfer.
Lösung der Aufgabe

Mario Hupfeld ,78464 Konstanz, Mario.Hupfeld@uni-konstanz.de
     Home