Was ist Metamorphose?

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Es handelt sich um eine Entwicklungsphase mehrerer zoologischer Gruppen (darunter Arthropoden, Insekten …), die durch irreversible morpho-anatomische und physiologische Veränderungen einer Larve gekennzeichnet ist und zur Emergenz eines voll entwickelten erwachsenen Individuums führt, dem sogenannten Imago oder „Artbild“.

Bienen sind holometabole Insekten, das heißt Insekten mit vollständiger Metamorphose: Die erwachsene Biene am 21. Tag unterscheidet sich vollständig von der Larve kurz vor der Verdeckelung. Bei einer Temperatur von 34 °C durchläuft sie die Stadien Ei, Larve (nach dem Schlupf aus dem Ei), Nymphe (nach der Verdeckelung der Zelle) bis hin zum endgültigen Adultstadium. Diese Entwicklungsphasen sind sehr empfindlich gegenüber chemischen Schadstoffen, insbesondere gegenüber den (~1'500) Pestiziden mit „endokrin störender“ Wirkung.

Drei Hormone, die durch neurosekretorische Zellen des Gehirns reguliert werden (ein Mechanismus, der an die Funktion der Hypophyse beim Menschen erinnert), steuern die Metamorphose:

• ein aktivierendes Wachstumshormon, das das Wachstum der Larven ermöglicht;
• ein aktivierendes Häutungshormon (Ecdysone), das die Nymphose auslöst;
• ein hemmendes Juvenilhormon, das den Larvenzustand aufrechterhält und der Nymphose entgegenwirkt. Einige Pestizide wirken als Analoga dieses Juvenilhormons und verhindern somit die Metamorphose.

Auch Umweltfaktoren (Temperatur) spielen eine Rolle, indem sie die Produktion aktivierender Hormone modulieren. Die Arbeiterinnen halten daher die verdeckelte Brut konstant bei 34 °C.

Während ihres Wachstums durchläuft die Larve fünf Häutungen. Die durchschnittliche Dauer des Nymphenstadiums einer Biene hängt von ihrer Kaste ab. Am Ende ihres Wachstums verändert die Larve ihre Lage: Sie streckt sich, richtet den Kopf zur Wabenoberfläche, durchläuft ihre letzte Häutung und spinnt mit ihrem Mund einen Seidenkokon. Gleichzeitig verdeckeln die Arbeiterinnen die Zelle schrittweise. Am Tag nach der Verdeckelung immobilisiert sich die Larve: Sie wird zur Nymphe und beginnt sich zu metamorphosieren. Ihre Organe werden grundlegend umgestaltet. Der Körper nimmt eine neue Form an, in der sich bald die drei für Insekten typischen Körperregionen unterscheiden lassen: Kopf, Thorax und Abdomen. Beine, Flügel und Antennen entwickeln sich. Von allen Organen färben sich die Augen zuerst. Die Haut vergilbt, dann bräunt sie sich. Der Darm wird vollständig umgebaut, um den Ernährungswechsel zu ermöglichen (die Larve benötigt Proteine, während das Imago hauptsächlich Zucker bzw. Kohlenhydrate aufnimmt). Es besteht somit keine Nahrungskonkurrenz zwischen Larve und adultem Insekt. Zwölf Tage nach der Verdeckelung, also 21 Tage nach der Eiablage durch die Königin, bewegt sich die junge Arbeiterin, schneidet mit ihren Mandibeln den Zelldeckel auf und verlässt die Zelle: dies ist die Emergenz. Die Nymphose der zukünftigen Königin dauert durchschnittlich 6½ Tage, jene des Männchens etwa 14½ Tage.

Zur Vertiefung :

► Die Metamorphose

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