Werfen Kakerlaken ihre Haut ab (Exoskelett)?

Kakerlaken häuten sich im Laufe ihres Lebens mehrmals, um dem Wachstum ihres Körpers Rechnung zu tragen. Kakerlaken-Exoskelette finden Sie normalerweise in ihren Nestern, aber Sie können sie auch hinter Elektrogeräten, unter Haushaltsmöbeln, in Schränken und Schubladen und versteckt in Zimmerecken entdecken.

Kakerlaken werden durch eine robuste Außenhülle geschützt, die als Exoskelett (Exuviae) bezeichnet wird . Kakerlaken können nicht über die Grenzen ihres harten Exoskeletts hinauswachsen, daher müssen sie diese starre Haut häuten, um größer zu werden. Je nach Art häuten sich Kakerlaken 11–13 Mal, um von der Nymphe zum erwachsenen Tier heranzuwachsen.

Sobald die Häutung beendet ist, werfen Kakerlaken ihre alte Haut ab und hinterlassen sie. Wenn Sie eine weiße Kakerlake sehen, handelt es sich einfach um eine Kakerlake ohne verhärtetes Außenskelett. Ein einzelner Kakerlakenpanzer kann Ihnen sagen, wo sich ein Nest befindet oder wie viele Kakerlaken es gibt. Es kann auch darauf hinweisen, wie bald Sie mit der Geburt einer neuen Welle von Kakerlaken rechnen können.

Warum häuten sich Kakerlaken?

Kakerlaken sind wirbellose Tiere, also Tiere ohne Rückgrat oder Wirbelsäule. Genauer gesagt handelt es sich bei Kakerlaken um Arthropoden, eine Art wirbelloser Tiere, die sich durch Folgendes auszeichnen:

• Weiche, segmentierte Körper
• Exoskelett
• Beine mit mehreren Gelenken

Wirbellose Tiere haben im Inneren ihres Körpers kein Skelettsystem. Stattdessen liegt ihr Skelettsystem außen in Form eines Exoskeletts (Außenhaut oder Hülle) vor. Diese Shell hat folgende Funktionen:

Gibt Kakerlaken Struktur

Das Exoskelett hält Kakerlaken zusammen und dient als Gerüst, das den Körper an Ort und Stelle hält. Es ermöglicht der Kakerlake, ihre Muskeln zu bewegen und jeden segmentierten Teil richtig zu kontrollieren. Ohne das Exoskelett würde der matschige Körper einer Kakerlake auseinanderfallen. Es unterscheidet sich nicht davon, wie ein Mensch ohne ein starres inneres Skelett auseinanderfallen würde.

Gibt Kakerlaken Kraft

Exoskelette sind robust genug, um Kakerlaken vor Schaden zu schützen . Dazu gehört auch, dass man mit einem Buch darauf tritt oder es zerschmettert. Da die Außenhülle jedoch so steif ist, müssen Kakerlaken ihre Haut abwerfen, um zu wachsen.

Ermöglicht das Wachstum von Kakerlaken

Wenn eine Kakerlake geboren wird, ist ihre Haut weich und weiß. Das Exoskelett verhärtet sich dann und wird nach einigen Stunden braun. Um ausgewachsen zu sein und zu einem vollwertigen Erwachsenen heranzuwachsen, müssen Kakerlaken einen Häutungszyklus durchlaufen. Sie werden:

• Werfen Sie ihr Exoskelett ab
• Wachsen
• Härten Sie ihre neue Haut ab

Nicht alle Insekten reifen auf diese Weise heran. Kakerlaken tun dies, weil sie eine unvollständige Metamorphose durchlaufen.

Lässt Kakerlaken ihre Metamorphose vollenden

Ein Insekt mit einer vollständigen Metamorphose wird als Larve geboren, der Jugendphase einiger Insektenarten. Die vollständige Metamorphose besteht darin, dass das Insekt eine abrupte physiologische Veränderung durchläuft, um zum Erwachsenen heranzureifen.

Es ist wie ein Wurm, der sich in einen Kokon hüllt und als Schmetterling wieder herauskommt. Bei Insekten mit vollständiger Metamorphose sieht das jugendliche Insekt überhaupt nicht wie seine erwachsene Form aus.

Kakerlaken hingegen haben aufgrund ihrer unvollständigen Metamorphose einen Häutungszyklus. Die junge Kakerlake (Nymphe) schlüpft und sieht fast identisch mit einer erwachsenen Kakerlake aus, mit Ausnahme ihrer:

• Kleinere Größe
• Mangel an Flügeln (je nach Art)
• Unterentwickelte Genitalien

Sie essen und verhalten sich genauso wie ihre Eltern und haben die gleichen täglichen Aktivitäten. Ihr Wachstumsprozess verläuft schrittweise und ist erst nach einer Reihe von Häutungen abgeschlossen.

Häutungsstadien von Kakerlaken

Wie bei jedem lebenden Organismus ist das Entwicklungsstadium der wichtigste Teil im Leben einer Kakerlake. Sie bestimmt, wie groß eine Kakerlake wird und welche Überlebenschancen sie hat. Zu den Faktoren, die den Häutungszyklus der Plötze beeinflussen, gehören:

• Menge an Essen
• Verfügbarkeit von Unterkünften
• Wassermenge
• Stresslevel

Entwicklung des ersten Exoskeletts

Wenn eine Kakerlake schlüpft, ist sie weich und weiß. Es ist ungewöhnlich, frisch gehäutete weiße Kakerlaken zu sehen . Dies führte zu der Annahme, dass weiße Kakerlaken eine seltene Art von Albino-Insekten sind.

Tatsächlich sind frisch gehäutete Kakerlaken so selten zu sehen, weil sie direkt nach dem Abwerfen ihrer Haut am anfälligsten sind. Sie bleiben gut versteckt. Nymphen dehnen sich aus, indem sie Sauerstoff aufnehmen und sich mit Luft füllen. In den Stunden nach der Häutung verhärtet sich das Außenskelett und wird braun.

Erste Häutung

Nachdem die Nymphe ihr erstes Exoskelett entwickelt hat, beginnt einige Tage bis Wochen später der Häutungsprozess. Denken Sie daran, dass das Exoskelett den Körper der Kakerlake zusammenhält. Daher kann die Plötze nicht aus ihrem Panzer ausbrechen, ohne zuvor die neue Haut entwickelt zu haben.

Direkt unter dem alten Exoskelett bildet die Kakerlake eine dünne, weiche Nagelhaut. Dadurch bleibt die Feuchtigkeit erhalten. Es wird auch seine Muskeln kontrollieren, sobald es bereit ist, die alte Schale zu durchbrechen. Es ist ein mühsamer Prozess. dass nicht alle Kakerlaken überleben.

Da das neue Exoskelett unter dem alten geformt wurde, ist es etwas kleiner. Auf die gleiche Weise wie unmittelbar nach dem Schlüpfen nehmen die Nymphen Luft auf, um ihre Muskeln zu dehnen. Sie tun dies jedes Mal, wenn sie sich häuten, bis sie ihre volle Größe und das Erwachsenenalter erreicht haben.

Exoskelette haben die Form von Kakerlaken und eine hellbraune Farbe. Wenn es in Ruhe gelassen wird, wird das Exoskelett irgendwann spröde und zerfällt. Wenn kleine Teile der Kakerlakenhaut aufbrechen und vom Wind verstreut werden, können sie beim Einatmen Allergien auslösen.

Die erste Häutung scheitert

Ohne ein richtiges Exoskelett haben manche Kakerlaken nicht die Kraft, ihren alten Panzer zu verlassen, und können sich dabei verletzen. Hungrige, kannibalische erwachsene Kakerlaken fressen während des Fellwechsels viele Nymphen.

Bevor die Häutung beginnt, verstecken sich Kakerlaken in feuchten, sicheren Räumen. Hier können sie in ihrem geschwächten Zustand in Sicherheit sein. Aufgrund ihres weißen, ungehärteten Außenskeletts besteht für sie die Gefahr der Austrocknung, wenn sie der Luft ausgesetzt werden. Außerdem können sie sich nicht viel bewegen, deshalb müssen sie ruhig bleiben, bis ihre neue Haut hart wird.

Ende sehr

Erst während der letzten Häutung schlüpfen Kakerlaken mit ihren Flügeln und voll entwickelten Fortpflanzungsorganen. Abhängig von der Art hat sich eine Kakerlake innerhalb von 1–6 Monaten 5–14 Mal gehäutet.

Wissenschaft hinter einer Kakerlake, die ihr Exoskelett abwirft

Laut den Proceedings of the National Academy of Sciences gibt es mindestens sechs verschiedene Hormone, die die Häutung regulieren.

Das erste ist 20-Hydroxyecdyson, ein Steroidhormon, das in den meisten Arthropoden vorkommt. Es ist das Protein, das für die Bildung des neuen Exoskeletts unter dem alten verantwortlich ist.

Das 20-Hydroxyecdyson ist ein hydrophobes Hormon, wobei hydrophob wörtlich übersetzt „Angst vor Wasser“ bedeutet. Hydrophobe Hormone fließen nicht durch den Blutkreislauf. Stattdessen dringen sie in das Gewebe der Kakerlake ein.

Damit die Kakerlake einen erfolgreichen Häutungszyklus hat, muss sie über eine ausgewogene Menge an 20-Hydroxyecdyson verfügen. Wenn die Plötze nicht genügend Hormon ausschüttet, kann sie keine neue Haut bilden.

Hormonungleichgewicht während der Häutung

20-Hydroxyecdyson ist ein Phytoecdysteroid. Phytoecdysteroide sind Chemikalien, die Pflanzen produzieren, um sich vor dem Fraß durch Insekten zu schützen. Wenn eine Kakerlake Pflanzen frisst, die Phytoecdysteroide enthalten, setzt sie den Häutungsprozess außer Kraft. Dies führt dazu, dass die Kakerlake:

• Sehr verfrüht
• Abnehmen
• Unterbrechen Sie den Verdauungsprozess
• sterben

Forscher haben eine Theorie darüber, wie Kakerlaken die Fähigkeit entwickelt haben, 20-Hydroxyecdyson abzusondern und ihren Häutungsprozess zu perfektionieren. Das liegt daran, dass sie Pflanzen fressen, die sie produzieren. Obwohl Phytoecdysteroide für Insekten giftig sind, sind Kakerlaken aufgrund jahrelanger Evolution selten von der Toxizität ihrer Nahrung betroffen.

Kakerlaken können innerhalb einer Generation gegen bestimmte Insektizide immun werden. Daher gehen Forscher davon aus, dass sich nach Millionen von Jahren des Verzehrs von Phytoecdysteroid-produzierenden Pflanzen Kakerlaken entwickelt haben, um die Menge zu regulieren. Da sie die Kontrolle darüber haben, welche Auswirkungen es auf sie hat, können sie die Vorteile nutzen.

Andere Häutungshormone

Die nächsten vier Hormone, die an der Ablösung des Exoskeletts von Kakerlaken beteiligt sind, sind eine Reihe von Peptidhormonen. Hierbei handelt es sich um eine Kette von Aminosäuren, die bestimmte biologische Funktionen regulieren, wie zum Beispiel:

• Stresslevel
• Wachstum
• Immunität

Peptidhormone befinden sich im Darm von Kakerlaken. Sie sorgen dafür, dass die Kakerlake genug Kraft hat, ihr Außenskelett abzuwerfen. Sie helfen dem Schädling auch, während des gesamten Prozesses ein gesundes Gewicht zu halten.

Das andere Hormon in der Sequenz, das später im Häutungsprozess auftritt, ist Bursicon. Dieses wird freigesetzt, nachdem die Kakerlake ihr Exoskelett abgeworfen hat. Es löst den Bräunungs- und Verhärtungsprozess der neuen Haut aus.

Können Kakerlaken ihre Haut abwerfen, um sich zu regenerieren?

Kakerlaken können ihre Gliedmaßen durch Häuten regenerieren. Allerdings kann die Regeneration der Gliedmaßen den Häutungszyklus einer Nymphe stören.

Wenn eine Kakerlake ihr Bein verliert, verzögert sich der nächste Häutungszyklus. Auf diese Weise kann die Plötze ihren Körper auf die Heilung vorbereiten. Sobald diese Heilungsphase abgeschlossen ist, kann die Kakerlake mit dem Häutungsvorgang beginnen.

Nach Angaben der University of Massachusetts wird die Verzögerung der Häutung nicht durch den Schaden bestimmt, der der verletzten Plötze zugefügt wurde. Stattdessen wird es von einer biologischen Uhr bestimmt, die dafür sorgt, dass der Häutungszyklus einer einzelnen Nymphe mit dem ihrer Brüder und Schwestern synchronisiert ist.

Die Dauer der Verzögerung kann erheblich verlängert werden, wenn die Gliedmaßen nacheinander entfernt werden. Der letzte Kakerlakenzweig, der entfernt wird, ist derjenige, der den nächsten Zyklus zurücksetzt. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, eine Kakerlake verliert ein zweites Glied, bevor sie sich häuten und ein neues regenerieren kann. Die Häutung erfolgt erst, wenn die zweite Wunde die Heilungsphase durchlaufen hat.

Dies gefährdet Kakerlaken, da sie aufgrund fehlender Gliedmaßen anfällig für Raubtiere sind. Es verzögert auch die Häutung und zwingt die Plötze, zu warten, bis sie größer und stärker wird.

Können Kakerlaken ihre Flügel abwerfen?

Kakerlaken sind nicht in der Lage, ihre Flügel abzuwerfen oder nachwachsen zu lassen. Kakerlaken entwickeln ihre Flügel erst während ihrer letzten Häutung. Sobald die Kakerlake das volle Erwachsenenalter erreicht hat, ist sie nicht mehr in der Lage, ihre Flügel wiederzubekommen.

Wenn Sie irgendwo in Ihrem Zuhause hellbraune Flügel finden, kann man leicht denken, dass eine Kakerlake an dieser Stelle ihre Flügel abgeworfen hat. Wenn Sie dort jedoch nur die Flügel gefunden haben, ist es wahrscheinlich, dass es sich nicht um Kakerlakenflügel handelt. Kakerlaken sind nicht in der Lage, sich die Flügel abzureißen. Die einzige Möglichkeit für sie, ihre Flügel zu verlieren, besteht darin, angegriffen zu werden.

Möglicherweise handelt es sich tatsächlich nicht um Kakerlakenflügel. Termiten sind Insekten, die Kakerlaken ähneln, auch in der Farbe ihrer Flügel. Termitenköniginnen reißen sich die Flügel ab, bevor sie eine neue Kolonie gründen.

Fressen Kakerlaken Flügel und werfen ihre Haut ab?

Kakerlaken fressen aufgrund der Nährstoffe ihre eigene Schuppenhaut. Das hängt davon ab, wie lange die Flügel schon da sind und wie viele hungrige Kakerlaken sich in Ihrem Zuhause aufhalten.

Woraus besteht das Exoskelett einer Kakerlake?

Exoskelette von Kakerlaken bestehen größtenteils aus einem Protein namens Chitin. Chitin ist ein faseriges Material, das mit Keratin bei Säugetieren vergleichbar ist. Das ist der Grund, warum Kakerlaken einen so harten Panzer haben.

Um es ins rechte Licht zu rücken: Hufe, Hörner, Klauen und Fischschuppen bestehen aus Keratin. Chitin macht Exoskelette so robust, dass Kakerlaken dem 300- bis 900-fachen ihres eigenen Körpergewichts standhalten können.

Neben Chitin, das aus Stickstoff besteht, bestehen Exoskelette auch aus anderen Verbundmaterialien wie Sklerotin. Wenn Wissenschaftler Chitin deacetylieren, entfernen sie die Beimischungen und verwandeln reines Chitin in eine konzentrierte Substanz. Dadurch können wir bestimmen, wie viel Chitin sich in jedem Körperteil einer Kakerlake befindet.

Kakerlaken haben kein Chitin in ihrem Verdauungstrakt. Das liegt daran, dass dieser Teil ihres Körpers im Inneren liegt und nicht gehärtet werden muss. Was die Wissenschaftler wirklich überraschte, war der Mangel an Chitin im Oothek.

Dies sind die Säcke, in denen Kakerlakenmütter ihre Eier aufbewahren. Obwohl sie die gleiche Farbe wie Exoskelette und ihr hartes Äußeres haben, wurden in den Ootheken keiner Kakerlakenart Spuren von Chitin gefunden.