Birkenspanner
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| Birkenspanner | ||||||||||||
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| Datei:Biston.betularia.7200.jpg
Birkenspanner (Biston betularia) | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Biston betularia | ||||||||||||
| (Linnaeus, 1758) |
Der Birkenspanner (Biston betularia) ist ein Schmetterling (Nachtfalter) aus der Familie der Spanner (Geometridae). Da zeitgleich mit der industriellen Revolution in Gebieten mit hoher Luftverschmutzung zunehmend schwarze Mutationen des Birkenspanners (Biston betularia f. carbonaria) auftraten, die auf geschwärzten Birkenstämmen besser vor Fressfeinden getarnt waren, gilt die Spezies als Beispiel für evolutionäre Anpassung durch Selektion.<ref name="scinexx">Theorie von „Darwins Faltern“ bestätigt. Färbung der Birkenspanner beeinflusst ihre Überlebenschancen, Scinexx, aufgerufen am 3. Dezember 2021</ref>
Verbreitung und Lebensraum
Das Verbreitungsgebiet des Birkenspanners reicht von der Iberischen Halbinsel durch ganz Europa sowie über die gemäßigten Zonen Ostasiens. Die Nord-Süd-Verbreitung erstreckt sich vom Mittelmeerraum und Kleinasien bis ins mittlere Fennoskandien. Der Birkenspanner ist auch in Nordamerika verbreitet.<ref name="Ebert" />
Der Birkenspanner bewohnt unter anderem Auen-, Bruch- und Laubmischwälder, sowie die angrenzenden gebüschreichen Randzonen.<ref name="bund">Birkenspanner. Biston betularia, BUND, aufgerufen am 3. Dezember 2021</ref>
Auch in bewirtschaftetem oder aufgelassenem Kulturland, einschließlich der dicht bebauten Siedlungsräume, kann er beobachtet werden.
Merkmale und evolutionäre Anpassung an Luftverschmutzung
Die schmalen Flügel des Birkenspanners sind von weißer Grundfärbung mit schwarzer Zeichnung und dadurch besonders im Geäst einer Birke gut getarnt. Das nachtaktive Insekt kann eine Flügelspannweite von bis zu 55 Millimetern erreichen. Als Mutation wurden zunächst in Großbritannien Birkenspanner mit dunkler Flügelfärbung beobachtet (f. carbonaria).<ref></ref> Durch Experimente konnte gezeigt werden, dass veränderter natürlicher Selektionsdruck für das auffällig vermehrte Auftreten der dunklen Farbmorphe im England der industriellen Revolution verantwortlich war. Versuche mit Faltern und Vögeln erbrachten mittlerweile den Nachweis, dass die dunkle Variante auf durch Luftverschmutzung dunkleren Birkenstämmen seltener entdeckt und gefressen wurde.<ref name="scinexx" /><ref>Olivia C. Walton, Martin Stevens: Avian vision models and field experiments determine the survival value of peppered moth camouflage. Communications Biology 1, 118 (2018). doi:10.1038/s42003-018-0126-3</ref>
Entdeckt wurden Fälle von Industriemelanismus schon im 19. Jahrhundert in England, so wies der Entomologe Albert Brydges Farn (1841–1921) Darwin in Briefen 1878 auf solche Anpassungen bei einer anderen Mottenart hin. 1896 wurde der Fall des Birkenspanners von James William Tutt explizit als Beispiel natürlicher Selektion untersucht, und J. B. S. Haldane berechnete 1924 den quantitativen selektiven Vorteil. Zwischenzeitlich wurde von John William Heslop-Harrison bestritten, dass eine Selektion durch Vögel die treibende Kraft war, was aber durch die Experimente Bernard Kettlewell in Oxford von 1953 bis 1956 bestätigt wurde. Später kamen Zweifel über die Experimente von Kettlewell auf (z. B. in den Büchern von Michael Majerus<ref></ref> und Judith Hooper<ref></ref>), die ihn sogar in die Nähe des wissenschaftlichen Betrugs rückten (Judith Hooper) und von Kreationisten als Argument gegen die Evolutionstheorie herangezogen wurden. Majerus selbst begann 2002 langjährige Experimente (2012 postum veröffentlicht),<ref>L. M. Cook, B. S. Grant, Ilik J. Saccheri, J. Mallet: Selective bird predation on the peppered moth: the last experiment of Michael Majerus. Biology Letters, Band 8, 2012, S. 609–612. PMID 22319093</ref> die Kettlewell bestätigten.
Beobachtungen der Birkenspannerraupen in verschiedener Umgebung ergaben, dass sie ihre Färbung – ohne Beteiligung der Augen – an den Untergrund anpassen und daraufhin auch gezielt ähnlich gefärbte Umgebungen aufsuchen. Diese Form der Tarnung wird Mimese genannt, da die Anpassung direkt das Umfeld der ökologischen Nische imitiert, und vermindert das Risiko, Fressfeinden zum Opfer zu fallen.<ref>Nature Research Ecology & Evolution Community: Seeing through your skin to better blend in. 2. August 2019, abgerufen am 16. Juli 2020 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> Analysen der Genexpression ergaben, dass in der Haut der Birkenspanner-Raupen Gene exprimiert werden, die mit der visuellen Wahrnehmung in Verbindung gebracht werden. Die Mechanismen von Wahrnehmung und Farbänderung sind allerdings noch nicht bekannt.<ref>Amy Eacock, Hannah Rowland, Arjen E. van’t Hof, Carl Yung, N. Edmonds, Ilik J. Saccheri: Caterpillars of the peppered moth perceive color through their skin to match their body color to the background. August 2019, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 5. August 2019; abgerufen am 2. August 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Lebensweise
Da der Birkenspanner nur nachts unterwegs ist, verbringt er den Tag gut getarnt an Baumstämmen, wobei seine Flügelfärbung (durch Mimese) die Rinde der Birke imitiert.<ref name="bund" />
Ähnliches gilt für die Raupen. Sie haben eine lange, dünne Körperform und sind hellgrün bis dunkelbraun gefärbt. Man kann sie so kaum von kleinen Zweigen unterscheiden.
Den Birkenspanner kann man von Anfang Mai bis August beobachten. Sein Verbreitungsgebiet zieht sich über fast ganz Europa bis nach Mittelasien sowie Nordeuropa. Auen-, Bruch- und Laubmischwälder sowie deren Randzonen sind die bevorzugten Lebensräume. Die Raupen des Birkenspanners finden sich auf sehr vielen Pflanzen, z. B. Stieleiche, Hängebirke, Schwarzerle oder Schlehe.
Die Art ernährt sich ausgesprochen polyphag, die Eier legt der Schmetterling an den Blättern von Laubhölzern, meistens Pappel (Populus spec.), Birke (Betula spec.), Weiden (Salix spec.) oder Eiche (Quercus spec.) ab. Ebert listet allein für Baden-Württemberg 45 verschiedene Pflanzenarten.<ref name="Ebert">Günter Ebert, Daniel Bartsch, Armin Becher, Stefan Hafner: Die Schmetterlinge Baden-Württembergs Band 9 (Spanner (Geometridae) 2. Teil), Nachtfalter VII. Ulmer Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-800-13279-6.</ref>
Die Raupen des Birkenspanners finden auf zahlreichen Pflanzen Nahrung und Unterschlupf, z. B. Stieleiche, Hängebirke, Schwarzerle oder Schlehe. Durch ihre lange, dünne Körperform und die hellgrüne bis dunkelbraune Färbung, sind die nur schwer von kleinen Zweigen zu unterscheiden.<ref name="bund" />
Die Verpuppung geschieht in der Erde. Pro Jahr wird jeweils eine neue Generation gebildet, die von Mai bis August fliegt.
Ähnliche Arten
- Pappel-Dickleibspanner (Biston strataria) (Hufnagel, 1767)
Unterarten
Aus Ostasien, Zentralasien und Transkaukasien sind verschiedene Unterarten bekannt.
Sonstiges
Die beiden Morphen der erwachsenen Birkenspanner dienen in Schul- und Hochschullehrbüchern häufig als Beispiel, um das Wirken der Selektion zu erklären (s. Artikel Industriemelanismus) und sind eine beliebte Abituraufgabe im Fachbereich Biologie.
Siehe auch
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Einzelnachweise
<references />
Literatur
- Michael Chinery: Pareys Buch der Insekten. Ein Feldführer der europäischen Insekten. Franckh-Kosmos, Stuttgart 2004, ISBN 3-440-09969-5 (aus dem Englischen übersetzt u. bearbeitet von Irmgard Jung und Dieter Jung).
- Ursula Stichmann-Marny (Hrsg.): Der neue Kosmos Tier- und Pflanzenführer. Franckh-Kosmos, Stuttgart 2000, ISBN 3-440-08847-2.
Weblinks
- Lepiforum e. V. Taxonomie und Fotos
- www.schmetterling-raupe.de
- Moths and Butterflies of Europe and North Africa (englisch)
- Biston betularia bei Fauna Europaea. Archiviert vom Original im Internet Archive.