Auch ein Mistkäfer: der afrikanische Pillendreher !

Flightless Dung Beetle Circellium Bachuss, Addo Elephant National Park, South Africa. (Foto: (Foto: User Kay-africa, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, the most valued image on Commons, Wikipedia))
 
Dung beetle auf Dungballen. (Foto: (Foto: Namensnennung, Weitergabe unter gleichen Bedingungen, Bestimmte Rechte vorbehalten von Andi Gentsch, Attribution-ShareAlike 2.0 generisch ( CC BY-SA 2.0 )))
 
Flightless dung beetle (Circellium bacchus), Addo Elephant National Park, South Africa. (Foto: (Foto: User Moongateclimbe, published under GFDL, GNU Free Documentation License Wikipedia))
 
Addo Elephant National Park, Flightless Dung Beetle (Circellium bacchus). (Foto: (Foto: Benutzer NJR ZA, GNU-Lizenz für freie Dokumentation Wikipedia))
 
Addo Elephant National Park, Flightless Dung Beetle (Circellium bacchus). (Foto: (Foto: Benutzer NJR ZA, GNU-Lizenz für freie Dokumentation Wikipedia))
 
Dung Beetle Have Right of Way sign near entrance to Addo Elphant National Park, Eastern Cape Provice, South Africa. (Foto: (Foto: ©© Audrey Bendus and Arthur Chapman. Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 2.0 Generic (CC BY-NC-SA 2.0)))
 
Dung Beetle crossing road sign near entrance to Addo Elphant National Park, Eastern Cape Provice, South Africa. (Foto: (Foto: ©© Audrey Bendus and Arthur Chapman, Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 2.0 Generic (CC BY-NC-SA 2.0)))
Von Christel und Hans-Martin Scheibner

Mit Kurzvideos unterschiedlicher Anbieter und Fotos als Anschauungsmaterial. Bei den Fotos handelt es sich freigegebene Werke der User von Wikipedia und Flickr zu nicht kommerziellen Zwecken (Creativ Commons) – wir sind in unseren Breiten nun einmal „jenseits von Afrika!“ :-)

Allgemeine Information

Mistkäfer der Untergruppierung "Scarabaeinae" - Blatthornkäfer- Mitglieder der Großfamilie "Scarabaeoidea" von Zehntausenden von Arten sind auf der ganzen Welt heimisch. Außer in den Polarregionen findet man sie in Afrika, Australien Asien, Europa, Nordamerika, Russland und Südamerika. Von den bisher bekannten etwa 7000 Arten leben 2000 in Afrika, davon 800 in Südafrika. Sie haben eine Lebensdauer von etwa 3 Jahren.

Man teilt sie in vier verschiedene Gruppen ein: Telecoprid, Endocoprid, Paracoprid und Kleptocoprid. Zu den Wühlern gehören die Endocoprids, welche ihre Eier in den Mist legen sowie Paracoprids, welche Gänge für die Brutpäckchen unter dem Mist graben. Die dritte Gruppe sind die Telecoprids, Roller, welche Kugeln aus Mist herstellen, während die vierte Gruppe Kleptocoprid als Kleptomanen der Mistkäferfamilie die Kugeln der Telecoprids stiehlt, um dann ihre eignen Eier in diese zu legen. Meist findet man mehrere Arten gleichzeitig auf dem Dunghaufen.

Der Großteil der Arten verwertet Pflanzenfressermist, einige jedoch auch den Mist von Raubtieren, andere wiederum hat man beim Verzehr von Pilzen, Aas und verrottendem Laub beobachtet. Das Eingraben des Mistes sorgt für seine Zersetzung, belüftet und düngt den Boden, sodaß er besser Feuchtigkeit aufnehmen kann, die Beseitigung der Gülle minimiert die Anzahl der Fliegen. So halten sie die Umwelt gesund.

Typisches Aussehen ist ein gerilltes Schild, 2 große starke Vorderbeine zum Graben und Kämpfen, mittig des Rückenpanzers ein Beinpaar und am Ende ein längeres Beinpaar, welches beim Pillendreher u. a. zum Transportieren der Dungkugel dient. Seine Flügel, falls vorhanden, sind unter harten Flügeldecken gefaltet. Die Käfer können schwarz gefärbt sein, aber auch in Regenbogenfarben wie rosa, kupferfarben, blau und grün schillern. Bemerkenswert sind die hochsensiblen Fühler - das Radar der Mistkäfer! Sie können Größen von 10 bis 25 mm erreichen.

Mit ihren feinen Sinnesorganen an ihren Fühlern, welche aussehen wie kleine Antennen, riechen sie frischgefallenen Kot aus einer Entfernung bis zu 2 km. Dann fliegen große Scharen der geflügelten Tiere mit laut summenden Flügelschlägen dieser Mistverwerter das entsprechende Festmahl an - die Flügellosen müssen die Strecke zu Fuß bewältigen. Die Käfer ernähren sich jedoch vorwiegend von der Gülle, welche sie aus dem frischen feuchten Mist saugen.

Sehen Sie hierzu folgenden Kurzfilm:

1. Dung deal, Kurzfilm von der BBC auf Englisch, aber die Bilder sprechen für sich. Gezeigt wird hier, wie die Käfer den Dung anfliegen, den sie mit ihren empfindlichen Fühlern aufgespürt haben. Nach der Landung geht das nicht ohne kleine Rangeleien ab. Doch hier einigen sich ein großer und kleiner Mistkäfer. Im Endefekt zieht der Größere mit einer großen, der kleinere mit einer kleinen Kugel ab. Länge: 1 Min. u. 46 Sekunden: klicken Sie HIER!

Pillendreher lieben Wärme und Feuchtigkeit!

Pillendreher kommen weltweit in allen warmen Gebieten vor, so auch in Südeuropa und dem Süden von Deutschland, wo man den kurzlebigen hyperaktiven Scarabaeus Sisyphus findet. In diesem Bericht möchten wir jedoch vordergründig auf den am meisten erforschten südafrikanischen Pillendreher eingehen.

Da Afrika auf der Südhalbkugel liegt, sind die Jahreszeiten der Nordhalbkugel entgegengesetzt - so lautet erst einmal die Faustregel, welche je nach Region mehr oder weniger abweicht. Die Hochsommermonate wären also Januar/Februar, der tiefste Winter im Juni/Juli. So liegen die mittleren Temperaturen in Südafrika im Winter im Landesdurchschnitt bei 11 Grad, örtlich wird es nicht wärmer als 4 Grad. Im Sommer beträgt die Durchschnittstemperatur 23 Grad, es können örtlich jedoch bis zu 37 Grad, auch schon mal mehr, erreicht werden. Im Hochland kann es im Winter Minustemperaturen von 6 Grad geben. Niederschlag, welcher sich in Südafrika über das ganze Jahr verteilt, tritt in unterschiedlichen Mengen, im Winter auch schon einmal in exponierten Lagen als Schnee, auf. So fällt bei Kapstadt an der Westküste mit ganzjährigem milden Küstenklima von Juni bis August der meiste Niederschlag, beim allgemein wärmeren Johannesburg im östlichen Binnenland fällt in dieser Zeit der wenigste. Bei Port Elizabeth an der Ostküste des Kaps mit eher milden Temperaturen ähnlich Kapstadt verteilt sich der Niederschlag gleichmäßig über das gesamte Jahr. Diese statistischen Angaben beziehen sich auf die Zeit von 2000 bis 2008: Kapstadt, - Johannesburg, - Port-Elisabeth.

Hier die deutschsprachige Startseite: http://www.wetter-suedafrika.de/

Pillendreher - DIE Kugelspezialisten!

So ein Dunghaufen ist an feuchtheißen Tagen binnen kürzester Zeit - in der Regel sind dies etwa 20 Minuten - verschwunden. Man hat auf einer einzigen Hinterlassenschaft etwa 16.000 Tiere gezählt. 90 Prozent davon sind Paracoprids, welche sofort im oder unter dem Mist zwecks Nestbau verschwinden. Die restlichen 10 Prozent sind Telecoprids, welche daraus Kugeln fertigen und Kleptocoprids, welche im Grunde nur darauf aus sind, den Telecoprids, auch Pillendreher genannt, diese Kugeln zu stehlen.

Hier ein erläuternder Kurzfilm:

Fooled by Nature: Dung Beetle Basics - Kurzfilm, welcher sehr eindrucksvoll das Anfliegen der Nahrung zeigt und wie schnell so ein Dunghaufen verschwunden ist - in diesem Fall sind es gerade einmal 10 Minuten. Und nun muß natürlich der Dung in Sicherheit gebracht werden, verbunden mit Rangeleien, welche auch schon mal in einen heftigen Figt ausarten - faszinierend, wie da einer der Streithähne im hohen Bogen durch die Luft gewirbelt wird. In Englisch, aber auch ohne Text zu verstehen. Länge: 2 Min. und 40 Sekunden: klicken Sie HIER!

Besonders aktiv sind die Pillendreher, wenn es regnet, weil dann der Mist die genügende Feuchtigkeit besitzt, um von ihnen verarbeitet werden zu können. In Gebieten mit langen Trockenperioden verfallen sie in eine Art Starre und überlassen die Mistverarbeitung für diese Zeit den Termiten. Die Pillendrehermännchen zerstückeln den Mist eiligst und formen daraus geschickt mit Hilfe ihrer drei Beinpaare einen Ball, was mit trockenem Mist nicht mehr möglich ist. Die Größe dieses Balls ist entscheidend dafür, ob sich ein Weibchen -welches er durch Aussenden von Botenstoffen, den Pheromonen, anlockt - bereiterklärt ihn zu begleiten oder nicht. Junggesellen bringen die Kugel in ein mit trockenem Dung ausgepolstertes Nest, um sie dort als Nahrung zu deponieren.

Zur Veranschaulichung zwei Kurzvideos:

1. Kung Fu Dung Beetles - by David Attenborough - BBC-Kurzfilm in englischer Sprache, aber trotzdem verständlich. Hier kann man Dungbeetles bei der Verarbeitung des Dungs beobachten, und die Beute muß natürlich verteidigt werden, und zwar mit äußerst gekonnten Kampftechniken, gefilmt in der Serengeti. Kung Fu vom Feinsten! :-)- Länge: 2 Min. und 14 Sekunden: klicken Sie HIER!
2. Hier ist genau zu sehen, wie so eine kleine Dungkugel entsteht. Gedreht auf Rinca, Indonesien von HansimGlueckMH, Länge: 1 Min. und 15 Sekunden: klicken Sie HIER!

Ist das Weibchen zufrieden, begleitet es den Bewerber bei der Suche nach einem geeigneten Platz für die Kugel und steht ihm auch bei Transportschwierigkeiten bei. Die Kugel transportiert er im Handstand, Bauch Richtung Kugel, mit seinem unteren Beinpaar, also im Rückwärtsgang. Oft ist zu beobachten, daß das Männchen auf die Kugel steigt und sich auf dieser mehrmals dreht, gleich einem Tanz. Dieses Handeln dient jedoch der Orientierung, sowie der Ausschau nach Feinden oder bei auftretenden Problemen. Oft sind schwierige Hindernisse zu überwinden, oder der Dungball aus einer mißlichen Lage zu befreien. Zudem muß das Männchen die Kugel immer wieder gegen Banditen seiner Familie verteidigen.

Hier einige erläuternde Kurzvideos:

1. Tanz des Dung Beetles auf seiner Kugel, um sich zu orientieren, gefilmt "Stonehenge" farm, North-West Province in Südafrika - Autor doi:10.1371/journal.pone.0030211Daniel Mietchen - 19 Sekunden: (1), Klicken Sie HIER!
2. Hier geht es nicht nur um den manchmal recht beschwerlichen Weg zum Nest, sondern darum, mit welcher Hartnäckigkeit und Intelligenz der kleine Käfer seine Mistkugel aus einer fast ausweglosen Lage befreit. Länge dieses Kurzfilm von 22fvts: 2 Minuten und 34 Sekunden - absolut sehenswert! (2), klicken Sie HIER!
3. DUNG BEETLE - KRUGER NATIONAL PARK - SOUTH AFRICA - Hier klammert sich das Weibchen an den Dungball und läßt sich vom Männchen mitrollen. - Hoogerws - Länge: 30 Sekunden. (3), klicken Sie HIER!
4. Dung Beetle transportiert Dungkugel zum Nest - Drehort Sabi Sabi Reservat im Afrikanischen Buchsch - SabiSabiReserve·- Länge: 40 Sekunden. (4), klicken Sie HIER!
5. Ein afrikanisches Dung Beetle Paar beim Hindernislauf auf dem Weg zu einem geeigneten Nistplatz. Ein drolliger Kurzfilm von der Kidsville-Seite. Länge: 1 Min. und 7 Sekunden. (5), klicken Sie HIER!
6. Flightless dung beetle in Südafrika beim Kugeltransport und Vergraben im Nest - von jorisvideonero. Länge: 1 Min. und 3 Sekunden. (6), klicken Sie HIER!

An einer sicheren Stelle gräbt das Männchen nun ein Loch, in welches die Mistmenge hineinpaßt und wo diese feucht bleibt, bis die ausgewachsenen Käfer schlüpfen. Hier findet auch die Paarung statt. Weibchen legen übrigens mehr Eier, wenn genügend Niederschlag fällt, da die Larven sich nur in gut feuchtem Dung entwickeln können.

Hier ein Kurzvideo zwecks Erläuterung dieses Vorgangs:

Dung feast - In dieser BBC-Kurzdoku ist schön zu sehen, wie der Dung Beetle seine Kugel fertigt und diese dann zum Nistplatz bringt, um sie dort zu vergraben. Länge: 1 Min. und 48 Sekunden. Zum VIDEO!

Dann verläßt das Männchen seine Angebetete, während das Weibchen beim Nest bleibt und aus der großen Kugel 2 - 3 kleinere Brutballen formt, in sie je 1 Ei legt. Diese Kugeln befinden sich nun im Nest wie Tennisbälle im Verpackungskarton. Ist alles ordentlich verstaut, wird das Loch fein säuberlich mit Erde verschlossen. Der Mist dient den Larven, welche bis zu ihrer Metamorphose - so nennt man den Umwandlungsprozeß von der Larve, dem Egerling, zum Käfer - auch ihren eigenen Kot fressen, als Nahrung. Schlüpfen wird jedoch nicht der Käfer aus dem zuerst gelegten Ei in der unteren Kugel, sondern der aus dem zuletzt gelegten in der dritten oberen Kugel. Das ermöglicht einen reibungslosen Schlüpfvorgang der Käfer, da sie sich so beim Verlassen des Nestes nicht gegenseitig behindern - die nächste Dung Beetle Generation ist geboren!

Dung beetles have right of way - Mistkäfer haben Vorfahrt!

Auf den Safaris durch den 1931 gegründeten Addo Elephant National Park nahe Port Elizabeth am südafrikanischen Ostkap, wo es nicht nur Büffel und Elefanten zu bestaunen gibt, sondern auch anderweitiges Großwild, verweisen Hinweisschilder auf DEN Recyclingspezialisten des Parks, den Pillendreher, welcher hier IMMER Vorfahrt hat. Genau genommen handelt es sich hier um die gefährdete Art "Circellium bacchus", ein flügelloses Mitglied der großen Mistkäferfamilie "Scarabaeoidea", im Englischen "Flightless Dung Beetle", übersetzt "Flügelloser Mistkäfer". So kommt es, daß ein Dunghaufen im großen Bogen umfahren wird, denn einige der seltenen Tiere könnten beim Darüberfahren getötet werden, doch trotzdem sind Todesfälle nicht immer zu vermeiden. Auch andere Mistkäferarten profitieren von dieser Beschilderungsmaßnahme. Momentan spricht man von 120.000 Safaritouristen pro Jahr in diesem Park. Lagebedingt wird dieses Gebiet als halbtrocken bis trocken eingestuft, der Jahresdurchschnitt an Regenfällen liegt bei weniger als 445 mm pro Jahr, welche gleichmäßig über das ganze Jahr verteilt sind, jedoch leicht erhöht in den Monaten Februar/März sowie Oktober/November, im sogenannten afrikanischen Winter kann es in dieser Region schon mal frieren. - so heißt es auf der Homepage der Anlage.

Der einst weit verbreitete Käfer kommt nur noch in kleinen Populationen in Südafrika vor, die größte befindet sich im vorab genannten Addo Elephant National Park, eine kleinere auf der Buffalo Valley Game Farm am Westkap Südafrika, außerdem wird von weiteren Teilpopulationen im Westen des Kontinents berichtet. Auch dort trifft man ähnliche Hinweisschilder an. Angewiesen ist dieser Dung beetle auf Büffel- und Elefantenmist, und der fällt in den Parks reichlich an. Nur die wenigsten Touristen sind nicht beeindruckt von den drollig anmutenden Ballaktivitäten des kleinen Käfer, welcher als der heimliche Star des Parks gilt. So knien unzählige Touristen vor einem Dunghaufen oder auf dem Weg nieder, um dieses Unterfangen fotografisch oder als Video zu verewigen.

Von einem fliegenden Vertreter der Mistkäferfamilie, dem violett schimmernden bis zu 2 cm groß werdenden "Plum Dung Beetle" Anachalcos convexus, berichtet der Krüger National Park, daß er sich abends vom Licht der Lodges angezogen fühlt und des öfteren mitten im Essen auf den Tellern der Gäste landet, zumeist noch kotbehaftet von seinem letzten Dunghaufenbesuch :-). Er kommt entlang des Limpopo valley sowie im Bereich des östlichen Kaps vor.

Der Afrikanische Pillendreher "Scarabaeus zambesianus" ist der meist erforschte Dung Beetle!

Mit dem bis zu 3 cm großen Afrikanischen Pillendreher "Scarabaeus zambesianus" hat sich Marcus Byrne, Professor für Zoologie und Entomologie an der Wits University Johannesburg in Südafrika, schon seit langem beschäftigt und fand dabei Bemerkenswertes heraus - einiges allein, vieles aber auch im Teamwork mit Kollegen ander Länder, welche ebenfalls auf diesem Gebiet forschen. So mußte sich der Dung Beetle etlichen Versuchen unterziehen, um befriedigende Ergebnisse zu liefern. Allerdings gelten die vorgenannten Untersuchungsergebnisse nur für die Mistkäfer Südafrikas. Herauszufinden, wie es sich bei unseren heimischen Arten verhält, wäre sicher eine interessante Aufgabe.

Stürzt der Käfer z. B. an einer Abbruchkante ab, orientiert er sich neu, indem er sich mehrfach zu verschiedenen Seiten dreht. Das sieht aus wie ein Tanz. Anschließend schlägt er genau wieder die Richtung ein wie zuvor. Ein Versuch auf einer Drehscheibe, mit welcher die Laufrichtung des Käfers um 90 Grad geändert wurde, zeigte, daß dieser auch hier noch genau seinen Weg kannte. Bei Versuchen mit Tunneln kam man zu dem Ergebnis, daß er sich immer wieder neu orientierte, egal, wieviel die Abweichung betrug, durchläuft er ja auch Rillen bei seinem Hindernislauf zum Nest. Immer wieder ist bei der Neuorientierung der oben erwähnte Tanz zu beobachten.

Der Sand in Afrika ist glühend heiß. So muß die Dungkugel, deren Temperatur niedriger ist als die der Bodenoberfläche, auch mal zur Kühlung des Käfers herhalten.

Beeindruckend ist, daß er immer wieder zurück zu seinem Zuhause findet. Zu seiner Futterquelle nimmt er oft gewundene Wege, kehrt aber auf geradem Weg wieder zurück. Das macht er, indem er seine Schritte zählt oder die Entfernung in eine bestimmte Richtung mißt. In der Fachsprache nennt man das Vektororientierung. Setzt man den Käfer an eine andere Stelle, findet er sein Nest nicht mehr.

Schon frühere Studien des Forscherteam um Dacke hatten gezeigt, daß Afrikanische Mistkäfer (Scarabaeus satyrus) zwecks Kursbeibehaltung das Licht der Sonne und des Mondes nutzen.

Weitere Experimente zeigten, daß sie sich nicht nur nach der Sonne und dem Mond orientieren, sondern auch nach dem für uns Menschen unsichtbaren Polarisation des Tageslichtes. Und nach was orientieren sie sich, wenn der Mond nicht scheint?

Offenbar nach den Sternen, genau genommen das milchig trübe Licht unser Heimatgalaxie, der Milchstraße. Neuere Forschungen haben gezeigt, daß sie sich ihrer zwecks Navigation bedienen. Die Milchstraße hat eine relativ geringe Oberflächenhelligkeit, einzelne Sterne sind mit bloßem Auge nicht erkennbar. Lichtverschmutzung in den Städten, aber selbst das Streulicht vom Mond führen dazu, daß unsere Milchstraße oft kaum noch zu sehen ist, eher noch in ländlichen Gebieten. In Südafrika ist die Milchstraße natürlich deutlicher zu sehen als in Mitteleuropa. Einzelen Sterne jedoch können die kleinen Käfer, wie in Versuchen bewiesen wurde, nicht erkennen. Das berichten Marie Dacke von der Universität Lund und ihre Kollegen aus Schweden und Südafrika im Fachjournal Current Biology (englisch, gegebenenfalls von Google übersetzen lassen). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S...

Wurde bei Versuchen die Sicht der Käfer zum Himmel durch Kappen versperrt, liefen sie entweder in Schlangenlinien oder im Kreis.

Noch niemals zuvor hat man solch eine Fähigkeit bei Insekten nachgewiesen. Von anderen Tierarten wußte man schon früher, daß sie sich am Himmel orientieren. Auch wir Menschen verfügen normalerweise über natürliche Orientierungsfähigkeiten, doch in unserer durchtechnisierten Welt verkümmert diese nützliche Eigenschaft immer mehr. Es wird versucht, die Natur mit künstlichen Navigationssystemen nachzuahmen - aber wie heißt es so schön: "Oft kopiert und nie erreicht!" :-)

Am 12. September 2013 erhielten Professor Byrne zusammen mit seinen Kollegen von der Universität Lund in Schweden den IG Nobelpreis in Astronomie und Biologie für die neuartigen Forschungen am südafrikanischen Mistkäfer von der Harvard University. Für den Beweis, daß Käfer auf Mistkugeln klettern, um sich zu kühlen, entwickelte Professor Byrne Mistkäferstiefelchen sowie Kappen für die Käfer, um zu beweisen, daß sie sich nach der Milchstraße orientieren.
Auf dieser englischen Seite können Sie mehr erfahren - gegebenfalls von Google übersetzten lassen: http://www.southafrica.info/about/science/ig-nobel...

Allerdings gelten alle Untersuchungsergebnisse nur für die Mistkäfer Südafrikas. Herauszufinden, wie es sich bei unseren heimischen Arten verhält, wäre sicher eine interessante Aufgabe.

Wie enthusiastisch ein Insektenforscher beim Fund seines Lebens reagiert, sehen Sie hier:
Beetle Bingo, Kurzfilm von der BBC, Entomologist (Insektenkundler) George McGavin findet den größten Dung Beetle, den er jemals gesehen hat! :-) Länge: 57 Sekunden.
http://www.bbc.co.uk/nature/life/Dung_beetle#p00b3...

Der Waldmistkäfer (Anoplotrupes stercorosus) - Er ernährt sich von dem, worüber wir die Nase rümpfen!
http://www.myheimat.de/xanten/natur/der-waldmistka...
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