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Mtoto
Wie fliegen Insekten?
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Grundlagen zum Thema Wie fliegen Insekten?

Wie fliegen Insekten? – Biologie

„Ui, das war knapp. Fast wäre der Käfer auf die Wand gedonnert. Aber er hat gerade noch die Kurve gekriegt.“ Ja, Insekten sind richtige Flugkünstler, wenn sie genauer betrachtet werden. Sei es auf dem Flug zum Futter und zurück zum Unterschlupf, einem abkühlenden Flug in der Sommersonne, beim Hochzeitsflug oder einfach beim Schwärmen mit Artgenossen. Aber wie bekommen die Insekten es hin, so zu fliegen? Und warum fliegen Insekten nachts ins Licht? Diese Fragen und noch einige mehr werden hier geklärt.

Wie können Insekten fliegen?

Flugfähige Insekten besitzen meist zwei Flügelpaare. Diese können unterschiedlich ausgebildet sein – zum Beispiel zwei vollständig entwickelte Flügelpaare, ein vollständig entwickeltes Paar mit einem Paar Schwingkölbchen (Halteren) oder Deckflügel. Flügel können mit Schuppen, Härchen, gefiedert oder glatt vorkommen. Manche sind gefärbt, gemustert oder durchsichtig. Die Flügel sind mit Flügeladern aus Tracheen und Nerven durchzogen. Tracheen sind Röhren zum Luftaustausch. Durch sie können Insekten atmen – es ist also ihr Atmungssystem.

Die Flügel sind mit dem Exoskelett des Insekts verbunden, das aus Chitin besteht und sich aus der Rückenplatte und der Bauchdecke zusammensetzt. Im Körper selbst befinden sich sehr viele Muskeln, um diese zu bewegen und zu steuern.
Um sich in der Luft bewegen zu können, müssen sie mit ihren Flügeln eine Luftkraft erzeugen. Dabei setzt sich diese aus dem Hub und dem Vortrieb zusammen. Je nachdem welches stärker ausgerichtet wird, kann das Insekt durch den erzeugten Hub nach oben oder durch den Vortrieb in eine vorwärts gerichtete Richtung fliegen.

Wenn Insekten mit Muskelkraft abheben

Die Muskeln für das Fliegen selbst werden Senker und Heber genannt. Sie bestehen aus je zwei Muskelpaaren. Die Senker verlaufen längs im Körper vom Rumpf (Thorax) bis zum Hinterleib (Abdomen). Wenn sie sich zusammenziehen, bewegen sich die Flügel nach unten. Die Heber verlaufen senkrecht im Körper vom Rücken zur Brust. Ziehen sie sich zusammen, findet eine Muskelkontraktion statt und die Flügel bewegen sich nach oben. Senker und Heber werden daher als sogenannte Gegenspieler bezeichnet.

Querschnitt Flugmechanismus Insekten

Je nach Insekt erfolgt der Startmechanismus zum Fliegen unterschiedlich. Käfer zum Beispiel erhalten die Starterlaubnis aus dem „Tower“, also dem Oberschlundganglion (Gehirn), das den Befehl zum Fliegen gibt. Um sich für den Abflug startklar zu machen, breiten sie ihre Flügel aus und ziehen rhythmisch pumpend den Körper zusammen, der „Motor“ wird angeworfen. Dies führt zu einer stärkeren Belüftung in den Tracheen und zu mehr Sauerstoff im Blut. Anschließend fangen die Käfer an, die Flügel zu bewegen, und warten auf der Startbahn auf das Signal „Abheben“ aus dem Tower. Dann fliegen sie mit schnellem Flügelschlag los.

Indirekte Flugmuskulatur

Sind Senker und Heber mit dem Chitinskelett verbunden und nicht direkt mit dem Flügel, zählen sie zur indirekten Flugmuskulatur. Sie erzeugen durch die abwechselnden Kontraktionen das Zusammenziehen des Skeletts. Eine Entspannung nach der Kontraktion erfolgt automatisch durch die Überdehnung des Muskels. Da der Flügelschlag nur durch die Bewegung des elastischen Skeletts erzeugt wird, spricht man von einer indirekten Flugbewegung. Wir finden diese bei allen kleinen Insekten wie zum Beispiel den Eintagsfliegen (Ephemeroptera) oder den Neuflüglern (Neoptera).

Direkte Flugmuskulatur

Zur direkten Flugmuskulatur zählen alle Muskeln, die direkt mit dem Flügel verbunden und für dessen Bewegungsabläufe zuständig sind. Bei größeren Insekten wie den Libellen (Ordonata) oder den Heuschrecken (Ensifera) sind dies Senker und Heber. Auch weitere Muskeln, die die Flugrichtung steuern, die Feinkontrolle der Flügelstellung und Flügelbewegungen koordinieren, gehören bei vielen Insekten dazu.

Wie Fliegen fliegen

Wie kann eine Fliege fliegen? Für den Flügelschlag müssen auch hier die Muskeln kräftig arbeiten. Die Bewegung der Flügel erfolgt vertikal – bei waagerechter Flügelhaltung. Werden die Flügel nach oben bewegt, erfolgt die Richtung von unten vorne nach hinten oben. Bei der Abwärtsbewegung von oben hinten nach vorne unten, wie es in der Abbildung eingezeichnet ist.

Flugmechanismus Fliege

Mit dieser Methode gewinnt die Fliege einen maximalen Vortrieb mit einem minimalen Abtrieb bei sehr geringem Luftwiderstand. Zudem muss die Flugmuskulatur nur zwei große Vorderflügel antreiben, das hintere Flügelpaar ist zu Schwingkölbchen umgebildet und stabilisiert den Flug.

Wie startet eine Fliege? Um von der Startbahn losfliegen zu können, springt eine Fliege in die Luft und fängt augenblicklich an, mit den Flügeln zu schlagen. Erst in der Luft wird der Motor für die Muskulatur eingeschaltet. Dementsprechend setzt der Motor aus, wenn die Beine der Fliegen den Untergrund berühren. Dies funktioniert über ein Sensorsystem in den Füßen. Motor aus bei einem Bein-Untergrund-Kontakt, Motor an ohne Kontakt zwischen den Füßen und dem Untergrund.

Insekten – unterschiedliche Flugtechniken

Mit der Evolution und Entwicklung der unterschiedlichsten Flügel haben die Insekten sehr geschickte Flugtechniken entwickelt. Beim Insektenflug wird zwischen dem Segel-, Schnell- und Schwebeflug unterschieden.
Eine Methode, um an Höhe zu gewinnen, ist das Hochschrauben. Dabei fliegen einige Insekten in kreisförmiger Flugbahn nach oben. Bei einem ganzen Schwarm an Fliegen sieht das aus wie ein „Insekten-Tornado“. Sie nutzen den dadurch erzeugten Auftrieb, um Kraft zu sparen.
Bei Libellen bewegen sich beide Flügelpaare getrennt voneinander. Dies ermöglicht eine sehr gute Flugkunst mit zusätzlicher Steuerung in der Luft. Häufig auch erkennbar an dem teils abrupten Wechsel der Flugrichtung.
Schmetterlinge erzeugen durch verhärtete Kanten der Vorderflügel einen Luftwirbel. Beim Aufschlag wirkt der Wirbel als zusätzlicher Auftrieb.
Den Schwebfliegen ermöglichen spezielle Flügelbewegungen auch einen Rückenflug. Sie betrachten die Welt auf dem Kopf.
Außerdem beherrschen Insekten Luftkampftechniken. Libellen haben ihre Flugweise optimiert, um ihre Überlebens- und Fortpflanzungschancen zu erhöhen. Ihre Flugtechnik ermöglicht, einen konstanten Abstand zwischen dem Komplexauge und dem Opfer zu simulieren. So wird der Angriff der Libelle nicht als Angriff wahrgenommen.

Wissenswertes rund um den Insektenflug

In diesem Abschnitt erhältst du ein paar interessante Eckdaten zum Insektenflug und erfährst, warum Insekten nachts ins Licht fliegen.

Wie schnell fliegen Insekten?
Eines der schnellsten Insekten ist die Schwebfliege. Sie erreicht Geschwindigkeiten von bis zu $25$ Kilometer pro Stunde. Getoppt wird diese aber durch einige Schmetterlingsarten, die mit $54$ Kilometer pro Stunde durch die 30er-Zone fliegen. Sie kassierten wegen überhöhter Geschwindigkeit ein Flugverbot von zwei Monaten. Immer diese Raser.

Wie weit fliegen Insekten?
Insekten können Strecken zwischen mehreren Hundert Metern bis zu Tausenden Kilometern zurücklegen. Ein Beispiel ist der Monarchfalter, der als Langstreckenflieger bekannt ist und $4 000$ Kilometer und mehr in seinem Leben fliegt.

Wie hoch können Insekten fliegen?
Wie hoch Insekten fliegen, kommt auf die Art des Insekts an. Auch hier sind die Schmetterlinge wieder die Spitzenreiter. Der Kleine Fuchs erhielt eine Goldmedaille für den Weltrekord für eine erreichte Flughöhe von $5 791$ Metern.

Welche Insekten fliegen jetzt?
Zu den flugfähigen Insekten zählen, mit einzelnen Ausnahmen, die Käfer, Schmetterlinge, Zweiflügler wie Mücken und Fliegen, Hautflügler wie Wespen und Hummeln, Heuschrecken, Fransenflügler, Libellen, Ameisen im Hochzeitsflug, Kakerlaken, Zikaden, einige Blattläuse und viele mehr.

Welche Insekten fliegen im Winter?
Zu den winteraktiven fliegenden Insekten zählen einige Köcherfliegen, viele Winter- und Stelzmücken sowie Weichkäfer, Schneefliegen und verschiedene Schnabelfliegen. Besonders wenn Schnee liegt und die Temperaturen über dem Gefrierpunkt liegen, können auf der weißen Decke die aktiven Tiere leicht beim Ausruhen entdeckt werden.

Warum fliegen Insekten ins Licht?
Nachtaktive Insekten orientieren sich beim Fliegen am Mond. Ihre Flugrichtung ist dabei in einem bestimmten Winkel zum Mond ausgerichtet. Da dieser aufgrund seines Abstands zur Erde nie erreicht werden kann, geschieht den Insekten nichts. Sehen sie nun eine Straßenlaterne, die viel heller als der Mond scheint, werden sie irritiert und abgelenkt. Bei einer künstlichen Lichtquelle geraten sie durch das Einhalten ihres Flugwinkels zum Licht zu nah an die Lampe. So sterben viele Insekten an Erschöpfung, da sie keinen Ausweg aus der Lichtquelle finden oder verbrennen.

Fliegende Insekten bestimmen

Sollen Insekten auf ihre Gattung oder Art bestimmt werden, helfen ihre Flügel. Bereits durch die Flügeladerung (betrachtet unter der Lupe) kann ein Insekt in die Familie eingeteilt werden. Bei charakteristischen Merkmalen, wie zum Beispiel der Farbe und Musterung der Flügel bei Schmetterlingen oder Käfern, lässt sich mit bloßem Auge die Art erkennen.

Insektenflug – Zusammenfassung

Einfach erklärt fliegen Insekten durch die Muskeltätigkeit im Körper, die die Flügel auf indirekter oder direkter Weise bewegen. Die zuständigen wichtigsten Muskeln sind der Senker für das Senken der Flügel und der Heber für das Anheben der Flügel. Je nach Bauweise der Insekten und der Flügel können die unterschiedlichsten Flugmanöver durchgeführt werden. Die Flügel der Insekten können auch der Kommunikation, der Paarung oder zum Schutz dienen.

Als interessante Erweiterung deiner Kenntnisse kannst du dir auch die Videos Bau der Insekten, Sinnesorgane der Insekten oder Bionik anschauen. Mit deinem hier erworbenen Wissen kannst du zum Flug der Insekten das Arbeitsblatt lösen. Viel Spaß dabei!

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Vorschaubild einer Übung

Transkript Wie fliegen Insekten?

Hallo. Hast du schonmal einen Marienkäfer kurz vor dem Abfliegen beobachtet? Er stellt die oberen Flügel auf und pumpt mit seinem kleinen Körper. Das heißt, sein Hinterleib presst sich rhythmisch zusammen und dehnt sich wieder aus. Warum das für das Fliegen wichtig ist? Wie viele Flügel Insekten haben, wie diese gebaut sind und wie Fliegen bei ihnen funktioniert, das alles lernst du in diesem Video. Wie auch Fledermäuse und Vögel können sich viele Insekten durch Fliegen fortbewegen. Doch ihre Flügel dienen nicht nur zum Fliegen. Käfer zum Beispiel haben zwei Flügelpaare. Die harten Deckflügel bedecken das zarte, zweite Flügelpaar. Das sorgt für Schutz und gibt Auftrieb beim Fliegen. Andere kommunizieren mit ihren Flügeln und können damit zum Beispiel ihre Paarungsbereitschaft zeigen. Je nachdem, wie sie ihre Flügel halten, geben sie anderen ein Signal. Somit können die Flügel zum Fliegen, zum Schutz und zur Kommunikation genutzt werden. Schauen wir uns den Bau der Flügel mal genauer an. Hier siehst du den Querschnitt durch die Brustsegmente einer Biene. Zu sehen ist eines von zwei Flügelpaaren. Jeder Flügel ist mit Flügeladern, Nerven und Tracheen durchzogen. Tracheen sind Röhren zum Luftaustausch. Durch diese atmet das Insekt. Die Flügel setzten am Chitinskelett an, einem elastisch verformbaren Aussenskelett. Das Chitinskelett besteht aus der Rückenplatte und der Bauchdecke. Hier siehst du zwei Muskelpaare: die längs verlaufenden Senker und die zwischen Brust und Rücken gespannten Heber. Beim Bewegungsablauf arbeiten Heber und Senker als Gegenspieler. Ziehen sich die Heber zusammen, werden die Flügel angehoben. Ziehen sich die von hinten in die Brust verlaufenden Senker zusammen, wird die Brust verkürzt. Die Rückenplatte wölbt sich nach außen. Die Flügel werden gesenkt. Heber. Senker. Heber. Senker. Da die Muskeln am Außenskelett und nicht an den Flügeln ansetzen, werden die Flügel indirekt bewegt. Andere Muskeln korrigieren die Stellung der Flügel und somit die Flugrichtung. Aber wie viele Flügel haben Insekten? Manche, wie Flöhe und Läuse, haben gar keine. Viele andere Insekten haben zwei Flügelpaare. Bei Schmetterlingen und Libellen kannst du sie leicht zählen: eins, zwei, drei, vier Flügel. Diese Flügel können ganz unterschiedlich aussehen und funktionieren. Bei Bienen verhaken sich Hinter- und Vorderflügel und arbeiten als ein gemeinsames Flügelpaar. Fliegen und Mücken benutzen nur ihre Vorderflügel zum Fliegen. Die Hinterflügel heißen Schwingkölbchen und stabilisieren den Flug. Und Käfer? Die haben, wie du schon weißt, kräftige Deckflügel, die sich schützend über die häutigen Hinterflügel legen. Auch bei Ohrwürmern sind die Hinterflügel stark gefaltet und liegen unter dem ersten, kurzen Flügelpaar. Fassen wir noch einmal zusammen: Insekten nutzen ihre Flügel zum Fliegen, also zur Fortbewegung aber auch zum Schutz und zur Kommunikation. So zum Beispiel, um eine Paarungsbereitschaft zu signalisieren. Die Flugmuskulatur setzt am Chitinskelett an und die Flügel werden indirekt durch die Verformung des Chitinskeletts bewegt. Die Muskelheber und -senker funktionieren dabei als Gegenspieler. Die meisten Insekten haben keine oder zwei Flügelpaare, also vier Flügel. Diese können ganz unterschiedlich aussehen und verschiedene Funktionen erfüllen. Sonderformen sind zum Beispiel Deckflügel und Schwingkölbchen. Doch warum pumpt jetzt der Marienkäfer, bevor er abhebt? Er presst seinen Hinterleib zusammen und entspannt ihn wieder. Durch die Formveränderung des Körpers wird frische Luft durch die Tracheen in den Körper gepumpt. Das Gewebe wird somit vor dem anstrengenden Flug mit viel Sauerstoff versorgt. Auch in der Luft ist jeder Flügelschlag ein Sauerstoffpumpvorgang. Bei deinem nächsten Spaziergang weißt du nun genau Bescheid, wie das mit dem Fliegen bei Insekten funktioniert. Wissen deine Freunde, wie viele Flügel zum Beispiel Fliegen und Marienkäfer haben? Tschüss und bis zum nächsten Mal!

12 Kommentare
12 Kommentare
  1. Danke, hat mir sehr geholfen.

    Von Maja , vor fast 2 Jahren
  2. Tolles Video !
    Alles ist genial erklärt und ich habe mir (fast) alle Videos zum Thema angeschaut ;) Hoffe dass ich gut vorbereitet bin für die Arbeit zum Thema :) :D

    Von Rainergerlach, vor mehr als 4 Jahren
  3. ich kann auch fliegen

    Von Gailmccutcheon, vor fast 6 Jahren
  4. Danke

    Von Vivienne T., vor fast 6 Jahren
  5. Gut erklärt!!

    Von Vivienne T., vor fast 6 Jahren
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Wie fliegen Insekten? Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Wie fliegen Insekten? kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe den Aufbau der Flügel am Beispiel einer Biene.

    Tipps

    Heber sind die Quermuskeln, sie verlaufen quer zum Insekt.

    Senker sind die Längsmuskeln, sie verlaufen längs zum Insekt.

    Lösung

    Die meisten Insekten besitzen Flügel, um zu fliegen. Die Flügel der meisten Insekten setzen am Chitinskelett an. Das ist ein elastisch verformbares Außenskelett, das sich aus Rückenplatte und Bauchdecke zusammensetzt.

    Insekten haben 2 verschiedene Muskelpaare. Die Längsmuskulatur, die längs durch das Brustsegment verläuft, wird Senker genannt.

    Die Quermuskulatur, die zwischen Rücken- und Bauchplatte verläuft, wird Heber genannt. Heber und Senker arbeiten als Gegenspieler und ermöglichen so den Flug des Insekts.

  • Stelle den Bewegungsablauf beim Fliegen dar.

    Tipps

    Die Längsmuskeln werden Senker genannt.

    Die Quermuskeln werden Heber genannt.

    Lösung

    Beim Fliegen arbeiten die Quermuskeln (Heber) und die Längsmuskeln (Senker) als Gegenspieler.

    Wenn sich die Quermuskeln zusammenziehen, während die Längsmuskeln entspannt bleiben, wird die Rückenplatte nach unten gezogen. Dadurch heben sich die am Außenskelett befestigten Flügel nach oben.

    Wenn sich die Längsmuskeln (Senker) zusammenziehen, während die Quermuskeln entspannt bleiben, wird die Brust verkürzt und die Rückenplatte wird nach oben gewölbt. Dadurch senken sich die am Außenskelett befestigten Flügel.

    Diese abwechselnde Tätigkeit der Quer- und der Längsmuskeln ermöglicht den Insekten das Fliegen.

  • Entscheide, wie viele Flügel folgende Insekten haben.

    Tipps

    Die Maulwurfsgrille lebt unter der Erde. Die Vorderflügel sind kürzer als die Hinterflügel.

    Hier sind nur die Arbeitsameisen gemeint, nicht die Ameisenköniginnen.

    Wespen und Bienen gehören nicht zu den Zweiflüglern.

    Fliegen und Mücken haben eines ihrer Flügelpaare zu kleinen Schwungkörpern umgebildet.

    Lösung

    Die meisten Insekten haben zwei Flügelpaare, also 4 Flügel. Dazu gehören die Bienen, Wespen und Hummeln. Sie besitzen häutige Flügel. Ihre Vorder- und Hinterflügel sind gekoppelt und arbeiten als ein Flügelpaar. Die Schmetterlinge besitzen 2 Paar mit Schuppen bedeckte Flügel. Auch Libellen haben 4 Flügel.

    Nur ein Paar Flügel zum Fliegen haben Fliegen und Mücken. Sie werden Zweiflügler genannt. Bei ihnen ist das hintere Flügelpaar zu Schwingkölbchen umgebildet, die der Stabilisierung beim Flug dienen.

    Insekten ohne Flügel sind z.B. Springschwanz, Flöhe und Läuse. Auch die Arbeiterinnen der Ameisen haben keine Flügel. Nur die Ameisenköniginnen und die geschlechtsreifen Männchen besitzen zeitweise Flügel.

  • Erläutere die Unterschiede zwischen dem Flug der Insekten mit indirekter bzw. mit direkter Flugmuskulatur.

    Tipps

    Man unterscheidet direkte und indirekte Flugmuskulatur.

    Das Außenskelett der Insekten besteht aus Rücken- und Bauchplatte.

    Erinnere dich an den schematischen Querschnitt der Biene aus der 1.Aufgabe. Wo setzen bei der Biene die Flügel an?

    Lösung

    Hummeln haben wie die meisten Insektenarten eine indirekte Flugmuskulatur. Die Flügel setzen dabei nicht direkt an den Muskeln an. Sie sind am Außenskelett befestigt, das aus Chitin besteht und elastisch verformbar ist. Werden Bauch- und Rückenplatte durch die Muskeln bewegt, werden hierdurch indirekt die Flügel bewegt. Das erfolgt immer im Gleichklang, alle Flügel bewegen sich gleichmäßig.

    Wenigen Insektenarten, z.B. die Libellen, haben eine direkte Flugmuskulatur wie die Vögel. Jeder Flügel wird direkt mit den Muskeln bewegt. Die Flugmuskulatur setzt direkt an den Flügeln an. Jeder Flügel ist dadurch unabhängig von den anderen Flügeln bewegbar. Dadurch ist es Libellen möglich, schnelle Richtungswechsel zu vollziehen und sie können in der Luft stehen bleiben.

  • Benenne die Funktionen der Flügel bei Insekten.

    Tipps

    Insekten kümmern sich nicht direkt um ihren Nachwuchs.

    Lösung

    Die Flügel der Insekten dienen hauptsächlich dem Fliegen. Aber sie haben noch einige andere Funktionen.

    So bieten die Flügel Insekten Schutz vor Verletzungen. Bei Käfern schützen die harten Deckflügel das darunter liegende, zarte, zweite Flügelpaar. Zum Teil schützen Flügel auch vor Fressfeinden.

    Einige Insekten kommunizieren mit den Flügeln, zum Beispiel bei der Partnersuche. Schmetterlinge signalisieren ihren Partnern durch spezielle Flügelhaltungen Paarungsbereitschaft.

  • Wende das Deckel-Topf-Modell auf die Arbeitsweise der Flugmuskulatur bei Insekten an.

    Tipps

    Bienen und Käfer haben eine indirekte Flugmuskulatur, während Libellen eine direkte Flugmuskulatur besitzen.

    Das Modell ist stark vereinfacht.

    Lösung

    Um die Arbeitsweise der indirekten Flugmuskulatur der Insekten zu verdeutlichen, wird gern das Deckel-Topf-Modell benutzt. Dieses Modell ist stark vereinfacht und erfasst längst nicht alle Aspekte.

    Der Topfdeckel stellt dabei die Rückenplatte und der Topf die Brustplatte dar. Die Kochlöffel simulieren die Flügel. Die Löffel sitzen zwischen Topf und Deckel und bewegen sich dadurch mit ihnen. Wenn sich der Deckel nach oben bewegt, dann bewegen sich die Löffel nach unten. Wenn sich der Deckel nach unten bewegt, dann bewegen sich die Löffel nach oben. Das Modell simuliert den Flug vieler Insekten, die eine indirekte Flugmuskulatur besitzen, z.B. Bienen und Käfer. Bei der indirekten Flugmuskulatur setzen die Muskeln nicht direkt an den Flügeln an. Die Flügel werden indirekt über die Bewegungen des Außenskeletts mitbewegt.

    Für Insekten mit einer direkten Flugmuskulatur wie die Libellen funktioniert das Modell nicht. Da setzen die Muskeln direkt an den Flügeln an.