Die Metamorphose in der Zoologie

Unter Metamorphose versteht man in der Zoologie die einzelnen Schritte der Entwicklung eines Tieres. Dabei gilt es diese Stufen chronologisch zu unterteilen, um beispielsweise die Entstehung von der Raupe zum Schmetterling oder von der Larve zur Grille besser zu verstehen, welche zudem auch unterschiedlich verlaufen.

Was ist die Metamorphose?

Der Begriff „Metamorphose“ kann in zwei griechische Wörter geteilt werden: zum einen bedeutet das Wort meta soviel wie dazwischen oder auch folgend, zum anderen steht morph für Form, Körper oder auch Gestalt. Die Metamorphose kann also als eine aufeinanderfolgende Entwicklung einer Gestalt oder eines Körpers definiert werden.

Dabei verwandelt, beziehungsweise entwickelt sich das Ei zu einem vollständig ausgewachsenen Tier. Zu den Tieren, die die Metamorphose durchleben, zählen vor allem Insekten, Amphibien und einige Arten der Weich- und Krustentiere. Die Phasen können je nach Art zeitlich sehr unterschiedlich sein. So brauchen manche nur ein paar Tage, wie zum Beispiel Schmetterlinge; eine nordamerikanische Zikade hingegen lebt als Larve bis zu 17 Jahre.

Die einzelnen Stadien

Im folgenden werden die einzelnen Stadien der Metamorphose näher erläutert.

Ei-Stadium

Die Metamorphose beginnt zunächst mit der Ablage der Eier. Die Entwicklung des Tiers erfolgt außerhalb des Muttertieres im Ei, welches entweder in Gruppen oder auch einzeln abgelegt wird. Der Ort für die Eiablage ist entscheidend für das weitere Schicksal des schlüpfenden Jungtiers, da die gewählte Pflanze diesem meist als erste Nahrungsquelle dient.

Larven-Stadium

Nach der Befreiung aus dem Ei hat das Tier die Form einer Larve. Erkennbar ist dies anhand des Mauls mit Beißwerkzeugen (bei vielen Arten Mandibeln genannt) und je nach Tier sind auch Beine vorhanden. Es ist in der Lage, sich eigenständig zu ernähren und fortzubewegen. Das Material der Außenhaut ist panzerartig und nicht in der Lage mitzuwachsen und wird daher von der Larve immer wieder abgestreift.

Verpuppungs-Stadium

Es gibt Arten, welche sich vor der Phase des ausgewachsenen Tieres verpuppen müssen. Hierbei spinnt die Larve aus ihren Drüsen einen Kokon um sich herum, in dem sie weiter ausreift. Es stellt den ausschlaggebenden Prozess der Metamorphose dar, denn das Tier verändert sich nun komplett in seiner Gestalt und Farbe.

Adult-Stadium

Wenn das vollständig verwandelte Tier schlüpft, oder bei anderen Arten die letzte Häutung abgeschlossen ist, wird es als Imago bezeichnet. Nach dieser Phase wächst das Tier nicht mehr weiter, jedoch verändern sich bei manchen Arten noch die Beine oder Flügel. Die Geschlechtsreife wird schnell erreicht und nach der Paarung entsteht ein neuer Kreislauf der Metamorphose.

Die Formen der Metamorphose bei Insekten

Unvollständige Metamorphose

Bei der unvollständigen Metamorphose findet in der Verwandlung von der Larve zum adulten Tier keine starke Veränderung der Gestalt statt. Tiere in beiden Stadien ähneln sich dadurch optisch sehr. Es findet bei dieser Form keine Verpuppung statt, sondern die Larve streift das Exoskelett (Außenhaut) regelmäßig ab, wenn dieses zu klein wird. Die darunter liegende neue Haut ist flexibel, um dem Tier das weitere Wachstum zu ermöglichen. Dann härtet diese Haut erneut aus und
die Larve muss sich wieder häuten.

Während dieser Häutungen finden dennoch auch äußere Veränderungen statt, wie zum Beispiel die weitere Ausbildung der Beine oder die Anpassung der Beißwerkzeuge an neue Nahrungsquellen. Handelt es sich um flugfähige Insekten, erfolgt die Ausbildung der Flügel in den letzten Stadien als Larve.

Vollständige Metamorphose

Im Gegensatz zur unvollständigen Metamorphose kann bei der vollständigen die zukünftige Form des adulten Tieres nicht im Larven-Stadium erkannt werden. Diese Larven häuten sich allerdings dennoch vor der Verpuppung, bei der auch Veränderungen der Größe und Anpassungen an neue Lebensräume stattfinden.

Während der Verpuppung wird ein Teil der Larve zersetzt, was auch als Histolyse bezeichnet wird. Dabei entstehen Nährstoffe, die zusammen mit Botenstoffen und noch vorhandenen Zellgruppen neue Körperteile bilden und zur wesentlichen Neugestaltung des Körpers beitragen. Dieser aufbauende Prozess wird als Histogenese bezeichnet. Bei der Metamorphose von Schmetterlingen sind in diesem Prozess dann zum Beispiel Beine, Flügel und Fühler entstanden.

Metamorphose bei Amphibien

Wenn Amphibien aus ihren Eiern schlüpfen, sind sie Wasserbewohner und atmen über Kiemen. Während ihrer Metamorphose zum Lurch (Frosch, Molch, Salamander u.a.) wechseln sie jedoch ihren Lebensraum in Richtung Land und es entwickeln sich dafür schrittweise Beine und Lungen.