Wie Parnassius Apollo und andere Schmetterlinge den Klimawandel bewältigen

Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen unseres Jahrhunderts. Zusammen mit der Zerstörung von Lebensräumen sind sie die Hauptursachen für die globale Krise der Artenvielfalt. Es gibt mehr Arten, die vom Aussterben bedroht sind als je zuvor. Viele Studien zeigen, dass Schmetterlinge zu den Arten gehören, die am stärksten auf den Klimawandel reagieren, in der Regel in Form von Verschiebungen des Verbreitungsgebiets nach Norden oder in die Höhe. Der Klimawandel wirkt sich auf ihre Lebenszyklen, Flugzeiten, wichtige Interaktionen und letztlich auf ihr Überleben aus.

Parnassius apollo ist ein exemplarischer Fall für diese Herausforderungen. Seit der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts sind die Populationen von P. apollo in mehreren europäischen Ländern zurückgegangen und selten geworden oder ausgestorben. Die Hauptursachen für einen solchen Rückgang sind anthropogener Natur, wie z.B. unzureichende Bewirtschaftung, Umweltverschmutzung, Tourismus, Sammeln oder Lebensraumverlust. Aber auch die Empfindlichkeit der Art gegenüber Lebensraumveränderungen und dem Klimawandel spielt eine entscheidende Rolle.

Sensible Metamorphose

Schmetterlinge durchlaufen während ihres Lebenszyklus eine Reihe von schnellen und dramatischen Verwandlungen. Diese Metamorphose reagiert empfindlich auf klimatische Veränderungen, da die Verwandlung von einem Stadium zum nächsten synchron mit den Rhythmen der Natur verläuft und vielen anderen natürlichen Zyklen ähnelt. Viele Schmetterlinge sind besonders empfindlich gegenüber warmen Umgebungen. So ist ein geringer, für den Menschen nicht wahrnehmbarer Temperaturanstieg für Schmetterlinge von entscheidender Bedeutung. Er hat neue Muster in ihrem Metamorphoseprozess ausgelöst und die Kreaturen sogar aus ihren heimischen Lebensräumen vertrieben.

Eine der Möglichkeiten der Anpassung von Arten ist die Änderung der Jahreszeit, zu der sie aktiv sind. Ein solches Timing der Ereignisse im Lebenszyklus wird als „Phänologie“ bezeichnet. Wenn Arten also früher im Jahr aktiv werden, spricht man von einer „fortschreitenden Phänologie“. Bei einer Vielzahl von Schmetterlingen und Nachtfaltern wurden solche Fortschritte in gewissem Umfang beobachtet.

Studien zeigen, dass Arten mit flexibleren Lebenszyklen eher von einem früheren Auftauchen aufgrund des Klimawandels profitieren können. Einige Arten sind in der Lage, sich zweimal oder öfter pro Jahr von der Raupe zum Schmetterling zu entwickeln, so dass ein Populationswachstum stattfinden kann. Es gibt jedoch auch andere Arten, die weniger flexibel sind und sich auf einen einzigen Fortpflanzungszyklus pro Jahr beschränken. Sie haben keinen Vorteil davon, früher zu schlüpfen. Außerdem werden Arten, die sich auf einen bestimmten Lebensraumtyp spezialisiert haben, durch eine fortschreitende Phänologie eher geschädigt.

Schmetterlinge auf dem Vormarsch

Als Folge der Klimaerwärmung sind einheimische Schmetterlinge auf der ganzen Welt auf dem Vormarsch. Sie verlassen ihre Heimat und gehen an Orte mit kühleren Temperaturen. Lange Wanderungen bergen eine Menge Gefahren. Manchmal machen die Hindernisse auf einem Weg einen Umzug unmöglich, was uns zu der Rolle des Menschen im Leben der Schmetterlinge bringt. Die Zerstückelung des Lebensraums durch die Landentwicklung in Verbindung mit dem Klimawandel bedroht das Überleben der Schmetterlinge, da sie keine sicheren Zwischenstationen mehr finden, an denen sie sich ausruhen und ihre Energie auffüllen können.

Diese Migration ist besonders in Bergregionen zu beobachten. So zeigen Studien, dass sich die Verbreitung von Schmetterlingen in den Ostalpen deutlich und kontinuierlich in höhere Lagen verlagert. Da diese Veränderungen von Art zu Art unterschiedlich sind, könnten sie zu schwerwiegenden Veränderungen der Lebensgemeinschaften mit möglichen Auswirkungen auf die Interaktionen und den Wettbewerb der Arten führen. Besonders besorgniserregend sind Arten mit geringer Ausbreitungsneigung, da sie in der Regel über viele Generationen in einem Lebensraum verbleiben.

Die Populationen von Parnassius apollo sind klein und isoliert und ihre Verbreitung ist auf Gebirgszüge beschränkt. Der globale Klimawandel verändert die Struktur ihrer Lebensräume und führt dazu, dass sich Pflanzenarten in Richtung der Berggipfel bewegen. Das verändert die biotischen Interaktionen zwischen Insekten und Pflanzen. Der Klimawandel wirkt sich auch direkt auf die Verteilung der Arten aus, wobei sich die Höhenverteilung der Parnassius-Arten in den Bergen nach oben verschiebt. Doch Gebirgszüge sind endlich und selbst die höchsten Berge stellen für Parnassius ökologische und evolutionäre Grenzen dar.

Eine Art schützen, um alle anderen zu schützen

Mit dem fortschreitenden Klimawandel werden Schmetterlinge möglicherweise nicht mehr mit uns leben können. Durch unseren rücksichtslosen Umgang mit ihren Lebensräumen können wir diese fröhlichen und schönen Geschöpfe verlieren. Doch der Schutz der Schmetterlinge vor dem Klimawandel ist nicht nur um ihrer Schönheit willen wichtig. Schmetterlinge spielen eine wichtige Rolle in unseren Ökosystemen. Ihre Raupen verzehren große Mengen an Pflanzen und dienen als Beute für andere Arten. Sie fungieren auch als Bestäuber einer Vielzahl von Pflanzenarten. Die Vernichtung von Schmetterlingen könnte zu unvorhersehbaren kumulativen Auswirkungen auf andere Arten im Ökosystem führen.

Parnassius apollo fungiert als Schirmart für den Schutz der Artenvielfalt auf der Ebene der Ökosysteme und der Lebensraummosaike. Durch den Schutz der Art selbst werden auch andere Arten und Lebensräume, die mit ihr verbunden sind, geschützt.

Jak jasoň červenooký a další motýli reagují na změnu klimatu

Změna klimatu je jedna z největších výzev našeho století. Společně s destrukcí habitatů je hlavním hybatelem krize globální biologické rozmanitosti. Vyhynutí hrozí více druhům než kdykoli předtím. Mnohé studie ukazují, že motýli patří mezi druhy, které nejcitlivěji reagují na klimatické změny, obvykle v podobě posunu areálu výskytu směrem na sever nebo do vyšších poloh. Změna klimatu ovlivňuje jejich životní cykly, dobu letu, základní interakce a v tím pádem i přežití.

Jasoň červenooký je ukázkovým případem těchto problémů. Od první poloviny dvacátého století populace jasoně v několika evropských zemích poklesly a motýl se tak v těchto zemích stal vzácným nebo vyhynulým. Hlavní příčiny takového úbytku jsou antropické (zapříčiněné lidmi) a jde například nedostatečnou pastvu, znečištění, turistiku, sběr jedinců jasoně nebo ztrátu stanovišť. Zásadní roli však hraje citlivost druhů na změny stanovišť a změny klimatu.

Citlivá proměna

Motýli procházejí během svého života řadou rychlých a dramatických proměn. Tato metamorfóza je citlivá na klimatické změny, protože přechod z jedné fáze do druhé je synchronní s rytmem přírody a podobá se mnoha jiným přírodním cyklům. Mnoho motýlů má zvláštní citlivost na teplé prostředí. Mírné zvýšení teploty, které člověk nepostřehne, má pro motýly zásadní význam. To vyvolalo nové zákonitosti v procesu jejich metamorfózy a dokonce vyhnalo tyto tvory z jejich původního prostředí.

Jedním ze způsobů adaptace druhů je změna období v roce, kdy jsou aktivní. Takovému načasování událostí v životním cyklu se říká „fenologie“, takže když druhy začínají dříve v roce, říká se, že „postupují ve své fenologii“. Posuny byly do určité míry pozorovány u celé řady motýlů a můr.

Studie ukazují, že druhy s flexibilnějším životním cyklem mají větší pravděpodobnost, že budou mít prospěch z časnějšího nástupu začátku jejich životního cyklu způsobeného změnou klimatu. U některých druhů proběhne celý cyklus dvakrát nebo i vícekrát za rok, což způsobí nárust populace. Existují však i jiné druhy, které jsou méně flexibilní a mají jen jeden reprodukční cyklus za rok. Ćasnější začátek životního cyklu tak pro ně není žádným benefitem. Navíc druhy, které se specializují na jeden konkrétní typ stanoviště, jsou spíše poškozovány posunutou fenologií.

Motýli v pohybu

V důsledku oteplování klimatu se v současné době motýli původní v určité oblasti stěhují po celém světě. Opouštějí své domovy a odlétají do míst s nižšími teplotami. Dlouhé migrace s sebou nesou mnohá nebezpečí. Někdy znemožňují pohyb nejrůznější překážky na trase, což nás přivádí k roli člověka v životě motýlů. Fragmentace biotopů způsobená zástavbou v kombinaci se změnou klimatu ohrožuje přežití motýlů, protože je připravuje o zastávky, kde mohou bezpečně odpočívat a doplňovat energii.

Tato migrace je patrná zejména v horských oblastech. Studie ukazují výrazné a stálé posuny rozšíření motýlů ve východních Alpách směrem do vyšších nadmořských výšek. Vzhledem k tomu, že se tyto změny u jednotlivých druhů liší, mohou vést k závažným změnám společenstva s možnými dopady na vzájemné vztahy a konkurenci druhů. Obavy vyvolávají zvláště druhy s malou tendencí ke stěhování, protože obvykle zůstávají na jednom stanovišti po mnoho generací.

Populace jasoně červenookého jsou obecně malé a izolované a jejich rozšíření je omezeno na jednotlivá horská pásma. Globální změna klimatu mění strukturu jejich stanovišť a způsobuje, že se rostlinné druhy posouvají na horské vrcholy. To mění biotické interakce mezi hmyzem a rostlinami. Klimatické změny mají přímý vliv i na rozšíření druhů, kdy se výškové rozšíření druhů rodu Parnassius v horách posouvá směrem vzhůru. Pohoří jsou však konečná a i nejvyšší hory mají pro druhy rodu Parnassius ekologické a evoluční limity.

Ochrana jednoho druhu za účelem ochrany dalších druhů

S pokračující změnou klimatu se může stát, že s námi motýli nebudou moci žít. Kvůli našemu bezohlednému zacházení s jejich biotopy můžeme o tyto radostné a krásné tvory přijít. Ochrana motýlů před změnou klimatu je však důležitá nejen kvůli jejich kráse. Motýli totiž hrají důležitou roli v našich ekosystémech (ekosystém = ucelená část přírody). Jejich housenky spotřebovávají velké množství rostlin a slouží i jako potrava pro jiné druhy živočichů. Působí také jako opylovači celé řady rostlinných druhů. Úbytek motýlů může mít za následek nepředvídatelné kumulativní účinky na ostatní druhy v ekosystému.

Jasoň červenooký působí jako tzv. deštníkový druh (zastřešující druh) pro ochranu biologické rozmanitosti na úrovni ekosystémů a mozaiky stanovišť. Ochranou tohoto druhu jsou tak chráněny i další druhy a stanoviště, na nichž žijí.