Grabverhalten und Prothorax-Morphologie vonScarites buparius Forster als Beispiel für die Anpassung derScaritini an die grabende Lebensweise (Coleoptera, Carabidae)

Summary

The burrowing behaviour of the carabid beetleScarites buparius is described. Like most other Scaritini, although this species digs deep holes in sandy areas. The burrowing behaviour ofScarites is basically different from that of other carabid beetles so far observed. When burrowing, unlike many other burrowing animals, no alternative motions are carried out by the deeply flattened foretibias. Instead, the tibias are held beside the long mandibles and the broadly flattened underparts of the head which is bent downwards. In that manner a very large shovel-like area is built. By moving backwards the beetle carries all the sand out of his hole, which is behind the ‘shovel’.

Comparative measurements of foretibias, gula and mandibles of theScarites buparius andCarabus coriaceus, a carabid of similar size, showed that in theScarites these organs are 4–5 times as large as in theCarabus. Thus, the burrowing equipment ofScarites is very efficient. Because of these measurements and the method of burrowing, there is great weight and heavy friction on the forelegs of scaritini during burrowing.

The morphological conditions are described for overcoming these obstacles through the shape of the body and elytra and in the structure of the skeleton and musculature of the prothorax. Friction is reduced by the parallel and somewhat cylindrical body shape, by the highly polished surface, and by the shortening of the procoxae which fit closely in the prothorax.

The complicated ventral articulation of the procoxae and the enormously strengthened remotor muscles of the procoxa, which are modified by their position, stabilize the forelegs in the course of heavy straining during burrowing and prevent their turning forward. As the origin of the coxal remotors is situated far in front of their insertion at the coxa, these muscles are exceptionally efficient.

The possibility of different evolutionary pathways is discussed, since there are enormously different sizes within Scaritini resulting in different mechanical relations between beetle and substrate.

Zusammenfassung

Grabverhalten und Ablauf des Grabvorganges des LaufkäfersScarites buparius werden beschrieben. Diese Art, wie viele andere Scaritini, legt in sandigen Gebieten lange Gänge an.

Das Grabverhalten vonScarites unterscheidet sich grundlegend vom Grabverhalten anderer Carabidae, soweit dies bekannt ist. Beim Graben führen die verbreiterten Vordertibien keine alternativen Bewegungen aus, wie es bei vielen anderen grabenden Tieren üblich ist. Sie werden vielmehr während des Grabens seitlich der breiten und abgeflachten Unterseite des nach ventral angebogenen Kopfes und der langen Mandibeln gehalten. Dadurch entsteht eine einheitliche, sehr großflächige „Schaufel“, mit deren Hilfe der sich hinter ihr befindliche Sand unter Rückwärtslaufen des Käfers aus der Röhre geschafft wird.

Messungen an Vordertibia, Gula und Mandibeln vonS. buparius undCarabus coriaceus, einem Carabiden vergleichbarer Größe, ergaben eine 4-5fach größere Oberfläche dieser Körperteile beiScarites. Diese Graborgane sind daher vergleichsweise sehr leistungsfähig.

Aus diesen Messungen und aus der Art des Grabens ergibt sich, daß bei den Scaritini außerordentliche Belastungen vor allem an den Vorderbeinen sowie große Reibungswiderstände auftreten müssen.

Die anatomischen Voraussetzungen zur Überwindung dieser Erschwernisse in Körperform und Flügeldeckenstruktur sowie im Bau von Skelett und Muskulatur des Prothorax werden dargestellt.

Der Reibungswiderstand wird durch die parallele, im Querschnitt rundliche Körperform, durch die sehr glatte Oberfläche, sowie die Verkürzungen und Einpassungen der Procoxae in den Prothorax herabgesetzt.