@phdthesis{Klockmann2017,
  author    = {Michael Klockmann},
  title     = {Stressresistenz verschiedener Entwicklungsstadien bei Tagfaltern unter dem Einfluss des Klimawandels},
  journal    = {Stress tolerance of different life stages under climate change in butterflies},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002699-6},
  year      = {2017},
  abstract  = {Der anthropogene Klimawandel stellt f{\"u}r die Erhaltung der biologischen Vielfalt eine erhebliche Herausforderung dar. Dokumentierte biologische Reaktionen auf den j{\"u}ngsten Klimawandel beinhalten ph{\"a}nologische und Verbreitungs-Verschiebungen sowie Abnahmen von an K{\"a}lte angepassten und Zunahmen von an W{\"a}rme angepassten Arten. Letzteres zeigt, dass einige Arten unter den sich {\"a}ndernden Bedingungen leiden werden, w{\"a}hrend andere davon profitieren k{\"o}nnen. Welche spezifischen biologischen Eigenschaften dar{\"u}ber bestimmen, ob eine bestimmte Art ein „Gewinnen“ oder „Verlierer“ des Klimawandels sein wird, ist bis jetzt jedoch weitgehend unbekannt. Diese Dissertation untersuchte im ersten Experiment bei dem tropischen Schmetterling Bicyclus anynana welches Entwicklungsstadium am empfindlichsten auf Hitzestress reagiert. Ich konnte zeigen, dass Entwicklungsstadien deutlich in ihrer Hitzetoleranz variierten und Eier die h{\"o}chste Anf{\"a}lligkeit gegen{\"u}ber Hitze zeigten. Auff{\"a}llig war, dass die meisten Ver{\"a}nderungen in der Hitzetoleranz durch Unterschiede in der K{\"o}rpermasse erkl{\"a}rt werden konnten, was somit zuk{\"u}nftig Einschr{\"a}nkungen in der Anpassungsf{\"a}higkeit mit sich bringen k{\"o}nnte. Ich schlie{\"s}e daraus, dass das {\"U}berleben der Arten unter dem Einfluss des Klimawandels vermutlich von anderen als dem auff{\"a}lligen Imaginalstadium abh{\"a}ngt. Im zweiten Experiment habe ich die Stresstoleranz (Hitze und Trockenheit) w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Entwicklung, bei drei verwandten Schmetterlingsarten mit unterschiedlichen Anf{\"a}lligkeiten gegen{\"u}ber dem Klimawandel, untersucht. Diese Arten sind Lycaena tityrus, L. dispar und L. helle. Die am meisten gef{\"a}hrdete Art (L. helle) zeigte den st{\"a}rksten R{\"u}ckgang des Schlupferfolges unter Hitze- und Trockenstress. Ich konnte darlegen, dass die Stresstoleranz w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Entwicklung von entscheidender Bedeutung f{\"u}r das {\"U}berleben der Arten unter dem Einfluss des Klimawandels sein kann. Das dritte Experiment untersuchte die Reaktionen auf simulierte Hitzewellen w{\"a}hrend der Larven- und Puppenentwicklung und die daraus resultierenden Fitnessimplikationen f{\"u}r Lycaena tityrus, L. dispar und L. helle. Obwohl sich die Arten signifikant in ihren Reaktionen in den Versuchsgruppen unterschieden, scheint eine solche Variation weitgehend durch Selektionsdr{\"u}cke, die mit den spezifischen Entwicklungswegen assoziiert sind, bestimmt zu sein. Ich fand heraus, dass die simulierten Hitzewellen nur geringe Auswirkungen auf Fitness-Komponenten, einschlie{\"s}lich des Fettgehalts und der Immunfunktion, hatten. Folglich scheinen alle drei Arten in der Lage zu sein, mit den projizierten Ver{\"a}nderungen w{\"a}hrend ihrer Larven- und Puppenentwicklung zurechtzukommen. Studie 4 verglich die Plastizit{\"a}t in der Stresstoleranz im adulten Stadium in diesen drei Feuerfalterarten. Die ph{\"a}notypische Plastizit{\"a}t ist die erste Verteidigungslinie gegen Umweltver{\"a}nderungen und kann f{\"u}r das {\"U}berleben von Arten unter dem Einfluss des Klimawandels von gro{\"s}er Bedeutung sein. Im Gegensatz zu meinen Vorhersagen zeigten die drei untersuchten Arten keine ausgepr{\"a}gte Variation der Stressresistenz, obwohl sich die plastischen Kapazit{\"a}ten in der Temperaturstressresistenz unterschieden. Insgesamt schienen meine Ergebnisse eher die Populations- als die Art-spezifischen Muster wiederzugeben. Experiment 5 untersuchte m{\"o}gliche Unterschiede in den direkten und indirekten Entwicklungswegen von L. tityrus. Wie im vierten Experiment fand ich dabei keinen Hinweis auf negative Auswirkungen erh{\"o}hter Temperaturen und Hitzewellen. Dar{\"u}ber hinaus unterschieden sich die Muster nicht zwischen sich direkt und vermutlich mehr zeitlich beschr{\"a}nkten sich indirekt entwickelnden Individuen. Ich vermute, dass Art-spezifische Eigenschaften wichtiger sein k{\"o}nnten als potenzielle zeitliche Beschr{\"a}nkungen. Die letzte Studie wurde durchgef{\"u}hrt, um die Auswirkungen der ver{\"a}nderten Winterbedingungen auf das {\"U}berleben von L. tityrus zu testen. Ich fand heraus, dass w{\"a}rmere und feuchtere Winterbedingungen die {\"U}berlebensraten deutlich verminderten. Diese negativen Auswirkungen beschr{\"a}nkten sich jedoch auf das {\"U}berleben w{\"a}hrend der Diapause und hatten keinen messbaren Effekt f{\"u}r die sp{\"a}tere individuelle Fitness der Falter. Ich gehe davon aus, dass die {\"U}berwinterung ein wichtiger Faktor f{\"u}r die Anf{\"a}lligkeit gegen{\"u}ber dem Klimawandel ist. Um das Schicksal bestimmter Arten und Populationen unter dem voranschreitenden Klimawandel vorherzusagen, m{\"u}ssen zwingend mehr Daten zur Stresstoleranz in verschiedenen Entwicklungsstadien, aus einem m{\"o}glichst breiten Spektrum von Arten, zusammengetragen werden.},
  language  = {de}
}