Übersetzter Titel: Olfactory habitat selection of the macrolepidoptera

Waldränder zeigen eine strukturelle Diversität die mit hoher Artendiversität zusammenhängt. Es wurde auch festgestellt, dass nicht jeder Waldrand dem anderem gleich ist, denn ob sonnig oder schattig-, nord- oder süd- exponiert, verändern sich die mikroklimatischen Bedingungen. Bäume werden von zahlreichen Insektenarten als Nahrung und Lebensraum genutzt, wobei unterschiedliche Expositionen eine Rolle bei der Habitatfindung spielen. Eine wichtige Insek-tengruppe sind hier die Schmetterlinge. Auf Grund der Voruntersuchung von Damm, 2003 an waldrandbesiedelden Lepidopteren wurden zwei Falterarten, das Abendpfauenauge Smerin-thus ocellatus L. und der Große Gabelschwanz Cerura vinula L. für weitere chemoökologi-sche Studien der Wahrnehmung und des Verhaltens ausgewählt. Es sollte der Mechanismus der Habitat- und Wirtspflanzenfindung erklärt werden. Für die Verbesserung der Quantifizierung der Blattmasse wurde die LbT-Methode (Länge der beblätterten Triebe) optimiert und angewendet. Die Duftproben wurden von Bäumen an un-terschiedlich exponierten Waldrändern und im Gewächshaus mit der CLSA-Methode ge-nommen und mit dem Gaschromatograph mit gekoppeltem Massenspektrometer analysiert. Weiterhin wurden elektrophysiologische Signale der Insektenantennen auf chromatographisch getrennten Duftmustern abgeleitet (EAD). Ausgewählte Duftstoffe wurden anschließend in Paraffinverdünnungsreihen untersucht (EAG), um herauszufinden, ab welcher Konzentration sie wahrgenommen werden. Anschließend wurden Verhaltensversuche an Imagines und an Larven von Abendpfauenaugen mit ausgewählten Einzelsubstanzen durchgeführt. Parallel wurde die Entwicklung der Larven in Abhängigkeit von Waldrandstrukturparametern und Futterqualität im Freiland und im Labor untersucht. Die Duftmuster der untersuchten Pappeln und Weiden bestehen aus über 200 Einzelsubstan-zen. Der Überlappungsbereich der einzelnen Duftstoffe (Beta-Diversität) zwischen untersuch-ten Salweiden und Zitterpappel liegt bei 0,5, also ist etwa die Hälfte der Substanzen gleich und die andere Hälfte artspezifisch Es wurden tageszeit- und saisonbedingte Unterschiede festgestellt. Auch die Kondition der Pflanze beeinflusst ihr Duftmuster (s. Kapitel IV). Einer der Markersubstanzen war hier (Z)-3-Hexen-1-yl-acatat. Die Menge dieses Stoffes nahm unter Stressbedingungen ab. Ein weiterer Stressmarker war Methylsalicylat (s. Kapitel III). Dieser Stoff wurde bei Stress vermehrt emittiert. Im EAD Versuch konnten 22 elektrophysiologisch aktive Stoffe für den Gabelschwanz und 28 für das Abendpfauenauge ausgewählt werden (s. Kapitel V und VI). Auch hier war der Überlappungsbereich relativ groß (16 Stoffe wurden von beiden Arten wahrgenommen). Man konnte sowohl geschlechtsspezifische als auch individuelle Unterschiede feststellen. Beide Falterarten zeigten einen sehr sensiblen Geruchsinn. Viele Stoffe konnten in den nied-rigsten der getesteten Konzentrationen (10-7 in Paraffinöl) wahrgenommen werden. Unter anderem waren es auch die Substanzen deren Emissionen expositions- oder konditionsabhän-gig waren (Metlysalicylat, (Z)-3-Hexen-1-yl-acetat). Für die weiblichen Abendpfauenaugen waren im Verhaltensversuch Hexylacetat, (Z)-3-Hexen-1-ol, Nonanal, 2-Ethyl-1-hexanol, Decanal und Benzylalkohol attraktiv und (Z)-3-Hexen-1-yl-acetat und Methylsalicylat waren repellent. Bei den Männchen des Abendpfauen-auges waren Hexylacetat, Nonanal, 2-Ethyl-1-hexanol, Decanal und Benzylalkohol attraktiv. Für weibliche Gabelschwänze waren im Verhaltensversuch Nonanal, Decanal, Methylsalicylat und Benzylalkohol attraktiv. Bei den Männchen war nur (Z)-3-Hexen-1-ol attraktiv während Hexylacetat und Methylsalicylat repellent wirkten. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Arten mit Hilfe ihrer olfaktorischen Sinnesorgane potentiell nicht nur die Baumart, sondern auch die Exposition und die Kondition der Bäume wahrnehmen können. Die Versuche mit den Larvalstadien beider Arten zeigten, dass für das Abendpfauenauge Salweide und für den Gabelschwanz die Zitterpappel günstiger ist. In Gewächshausversuchen zeigten das adulte Abendpfauenauge die Tendenz zu eher feuch-ten, halbschattigen oder sonnigen Expositionen überwiegend an Weiden und der adulte Große Gabelschwanz eine Tendenz zu sonnig exponierten Pappeln. Das Verhalten der Imagines war oft nicht eindeutig und weiterhin ist es nicht geklärt warum beide Geschlechter auf den Habi-tatduft recht unterschiedlich reagieren. Es verbleibt auch noch die Vermutung, dass der Standort an dem die Larven aufwachsen die olfaktorische Wahrnehmung und das Verhalten der Imagines beeinflussen kann. Dies würde ein Teil der individuellen Variabilität erklären. Um dies zu bestätigen sind weitere Versuche notwendig.Forest margins show a high structural diversity, which is correlated to high species diversity. The microclimatic conditions of forest margins depend on their exposition and the availability of sunlight; therefore forest margins show differences between each other. The exposition influences the insect species composition living there. An important order of insects living in forest margins are Lepidoptera. According to a previous study on forest margins by Damm (2003), two Lepidoptera species (Smerinthus ocellatus L. and Cerura vinula L.) were selected for further chemoecological studies, in order to investigate the mechanisms of habitat- and host plant finding. The LbT-method (length of branches with leaves) was optimized and applied for these stud-ies. Furthermore, odors of forest margin trees with different expositions were sampled by the CLSA method and analyzed by GC-MS. Electrophysiological signals were recorded on frac-tionized odor samples (GC-MS/EAD). Selected odors were tested in paraffin oil dilutions on the antennae of the two butterfly species, in order to find the species specific detection thresh-old. Behavioral studies on imagines and larvae were performed. The development of the lar-vae was investigated in dependence of forest margin parameters and nutrition quality in the field and in the lab. The volatile pattern of the sampled poplar and willow branches consist of more than 200 compounds. The beta-diversity was around 0.5, which shows that 50% of the volatiles were emitted by both trees and 50% were species specific. The volatile pattern depended on the day time and the season. The condition of the plant influences the volatile pattern (chapter IV). Under stress, the marker compound (Z)-3-hexen-1-yl-acatate was emitted in lower concentration and methylsalicylate was emitted in higher concentrations (chapter III). The EAD studies led to a selection of 22 electrophysiological active compounds for Smerinthus ocellatus and 28 for Cerura vinula (chapter V and VI). 16 compounds were detected by both species. Differences in the volatile detection depended on species and sex. Both species had a very sensitive sense of olfaction. Several compounds were detected at a concentration of 10-7 in paraffin oil, especially the marker compounds for exposition and condition (methylsalicylate and (Z)-3-hexen-1-yl-acetate). In the behavioral studies, female Smerinthus ocellatus were attracted by hexylacetate, (Z)-3-hexen-1-ol, nonanal, 2-ethyl-1-hexanol, decanal, and benzy-lalcohol, while (Z)-3-hexen-1-yl-acetate and methylsalicylate were repellent. Males were at-tracted by hexylacetat, nonanal, 2-ethyl-1-hexanol, decanal, and benzylalcohol. Female Ceru-ra vinula were attracted by nonanal, decanal, methylsalicylat, and benzylalcohol. Males were attracted by (Z)-3-hexen-1-ol and repelled by hexylacetate and methylsalicylate. These results indicate that both species are able to identify species, exposition, and condition of their host plants. Studies on the feeding of larvae showed that Smerinthus ocellatus showed increased growth on leaves from Salix caprea, and Cerura vinula showed increased growth on leaves from Populus tremula. Host plant choice tests with adult individuals showed that Smerinthus ocellatus slightly prefers moist and partially shaded or sunny expositions of Salix caprea and Cerura vinula slightly prefers Populus tremula with sunny exposition. However, the behavior of the imagines showed only tendencies and the reason for their differing behavior remains unclear. The hypotheses remains that the exposition during the larval development influences the olfaction of the imago and, in consequence, the behavior of the imago. In order to confirm this hypothesis, further studies have to be performed