Küchenschabe

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Kakerlake
Zeitliche Reichweite: 145-0 Ma
VorꞒ
S
D
P
T
J
K
N
Kreidezeit
Snodgrass common household roaches.png
Gewöhnliche Haushaltsschaben
A) Deutsche Schabe
B) Amerikanische Schabe
C) Australische Schabe
D&E) Orientalische Schabe (♀ & ♂)
Wissenschaftliche Klassifizierung e
Königreich: Animalia
Stamm: Gliederfüßer
Klasse: Insekten (Insecta)
Überordnung: Dictyoptera
Ordnung: Blattodea
Familien

Anaplectidae
Blaberidae
Blattidae
Corydiidae
Cryptocercidae
Ectobiidae
Lamproblattidae
Nocticolidae
Tryonicidae

Schaben (oder Kakerlaken) sind Insekten aus der Ordnung Blattodea, zu der auch die Termiten gehören. Etwa 30 der 4.600 Schabenarten sind mit dem menschlichen Lebensraum verbunden. Einige Arten sind als Schädlinge bekannt.

Die Schaben sind eine uralte Gruppe, deren Vorfahren aus dem Karbon stammen, also vor etwa 300-350 Millionen Jahren. Diese frühen Vorfahren verfügten jedoch nicht über die inneren Legebohrer der heutigen Schaben. Schaben sind eher allgemeine Insekten ohne besondere Anpassungen (wie die saugenden Mundwerkzeuge von Blattläusen und anderen echten Wanzen); sie haben kauende Mundwerkzeuge und gehören wahrscheinlich zu den primitivsten lebenden Neoptera-Insekten. Sie sind weit verbreitete und robuste Insekten, die ein breites Spektrum an Klimazonen ertragen können, von arktischer Kälte bis zu tropischer Hitze. Tropische Schaben sind oft viel größer als die Arten der gemäßigten Zonen. Entgegen der landläufigen Meinung waren die ausgestorbenen Verwandten der Schaben (Blattoptera) und die "Roachoiden" wie die Archimylacris und Apthoroblattina aus dem Karbon nicht so groß wie die größten modernen Arten.

Einige Arten, wie z. B. die gesellige Deutsche Schabe, haben eine ausgeklügelte Sozialstruktur mit gemeinsamen Unterkünften, sozialer Abhängigkeit, Informationsübermittlung und Verwandtenerkennung. Kakerlaken tauchen in der menschlichen Kultur seit dem klassischen Altertum auf. Im Volksmund werden sie als schmutzige Schädlinge dargestellt, obwohl die meisten Arten harmlos sind und in einer Vielzahl von Lebensräumen auf der ganzen Welt leben.

Küchenschabe in Japan.

Dies bezieht sich insbesondere auf:

  • die Deutsche Schabe (Blattella germanica)
  • die Gemeine Küchenschabe, Orientalische Schabe, Kakerlak i. e. S. (Blatta orientalis, Bäckerschabe)
  • die Amerikanische Großschabe (Periplaneta americana)

Daneben gibt es einige in Europa weniger häufige Arten, die ebenfalls so genannt werden, und einige ähnlich aussehende Schaben, die sich nur vereinzelt in Gebäude verirren.

Taxonomie und Evolution

Eine Turkestan-Schabe (Shelfordella lateralis) neben einer etwa 108 Millionen Jahre alten fossilen Schabe aus der Kreidezeit.
Eine 40 bis 50 Millionen Jahre alte Schabe in baltischem Bernstein (Eozän)

Schaben gehören zur Überordnung Dictyoptera, zu der auch die Termiten und die Gottesanbeterinnen gehören, eine Insektengruppe, von der man früher annahm, sie sei von den Schaben getrennt. Derzeit sind weltweit 4.600 Arten und über 460 Gattungen beschrieben. Der Name "cockroach" stammt vom spanischen Wort für Schabe, cucaracha, das in der englischen Volksetymologie der 1620er Jahre in "cock" und "roach" umgewandelt wurde. Der wissenschaftliche Name leitet sich vom lateinischen blatta ab, "ein Insekt, das das Licht meidet", das im klassischen Latein nicht nur auf Schaben, sondern auch auf Gottesanbeterinnen angewendet wurde.

In der Vergangenheit wurde der Name Blattaria weitgehend austauschbar mit dem Namen Blattodea verwendet, aber während Blattaria ausschließlich für die "echten" Schaben verwendet wurde, gehören zu Blattodea auch die Termiten. Der aktuelle Katalog der Schabenarten weltweit verwendet den Namen Blattodea für diese Gruppe. Ein anderer Name, Blattoptera, wird manchmal auch verwendet, um auf ausgestorbene Verwandte der Schaben hinzuweisen. Die frühesten kakerlakenartigen Fossilien ("Blattopteren" oder "Roachiden") stammen aus dem Karbon vor 320 Millionen Jahren, ebenso wie fossile Roachoid-Nymphen.

Eine Hypothese besagt, dass Schaben eine uralte Gruppe von Insekten waren, die im Devon entstanden sind. Fossile Schaben, die in dieser Zeit lebten, unterscheiden sich von modernen Schaben dadurch, dass sie lange äußere Legebohrer hatten und die Vorfahren der Gottesanbeterinnen sowie der modernen Schaben sind. Da der Körper, die Hinterflügel und die Mundwerkzeuge bei Fossilien häufig nicht erhalten sind, bleibt die Verwandtschaft dieser Schaben mit den modernen Schaben umstritten. Die ersten Fossilien von modernen Schaben mit inneren Legebohrern tauchten in der frühen Kreidezeit auf. Eine neuere phylogenetische Analyse deutet darauf hin, dass die Schaben mindestens aus dem Jura stammen.

Die im Kladogramm dargestellten evolutionären Beziehungen der Blattodea (Schaben und Termiten) beruhen auf Inward, Beccaloni und Eggleton (2007). Die Schabenfamilien Anaplectidae, Lamproblattidae und Tryonicidae sind nicht dargestellt, werden aber in die Überfamilie Blattoidea eingeordnet. Die Schabenfamilien Corydiidae und Ectobiidae waren früher als Polyphagidae und Blattellidae bekannt.

Dictyoptera
Blattodea
Blattoidea
Termitoidea (Termiten)

Termitidae

Rhinotermitidae

Kalotermitidae

Archotermopsidae

Hodotermitidae

Mastotermitidae

Cryptocercoidae

Cryptocercidae (Schaben mit brauner Kapuze)

Blattoidae

Blattidae (Orientalische, Amerikanische und andere Kakerlaken)

Blaberoidea

Blaberidae (Riesenkakerlaken)

Ectobiidae (Teil)

Ectobiidae (Teil)

Corydioidea

Corydiidae (Sandschaben, etc.)

Nocticolidae (Höhlenkakerlaken, etc.)

Mantodea (Gottesanbeterinnen)

Termiten wurden früher als eine von den Schaben getrennte Ordnung Isoptera betrachtet. Jüngste genetische Beweise deuten jedoch stark darauf hin, dass sie sich direkt aus "echten" Schaben entwickelt haben, und viele Autoren ordnen sie jetzt als "Epifamilie" der Blattodea ein. Diese Beweise unterstützten eine 1934 aufgestellte Hypothese, wonach Termiten eng mit den holzfressenden Schaben (Gattung Cryptocercus) verwandt sind. Diese Hypothese beruhte ursprünglich auf der Ähnlichkeit der symbiotischen Darmflagellaten von Termiten, die als lebende Fossilien betrachtet wurden, und holzfressenden Schaben. Weitere Hinweise ergaben sich, als F. A. McKittrick (1965) ähnliche morphologische Merkmale zwischen einigen Termiten und Schabennymphen feststellte. Die Ähnlichkeiten zwischen diesen Schaben und Termiten haben einige Wissenschaftler dazu veranlasst, Termiten als eine einzige Familie, die Termitidae, innerhalb der Ordnung Blattodea neu zu klassifizieren. Andere Wissenschaftler verfolgten einen konservativeren Ansatz und schlugen vor, die Termiten als Termitoidae, eine Epifamilie innerhalb der Ordnung, beizubehalten. Durch diese Maßnahme bleibt die Klassifizierung der Termiten auf Familienebene und darunter erhalten.

Beschreibung

Dominoschabe Therea petiveriana, normalerweise in Indien zu finden

Die meisten Schabenarten sind etwa so groß wie ein Daumennagel, aber einige Arten sind auch größer. Die schwerste Schabe der Welt ist die australische Riesenschabe Macropanesthia rhinoceros, die bis zu 8 cm lang und bis zu 35 g schwer werden kann. Von vergleichbarer Größe ist die mittelamerikanische Riesenschabe Blaberus giganteus. Die längste Schabenart ist Megaloblatta longipennis, die bis zu 97 mm lang und 45 mm breit werden kann. Eine mittel- und südamerikanische Art, Megaloblatta blaberoides, hat die größte Flügelspannweite von bis zu 185 mm (7+1⁄4 Zoll). Am anderen Ende der Größenskala finden sich mit Attaphila-Schaben, die mit Blattschneiderameisen leben, einige der kleinsten Arten der Welt, die nur etwa 3,5 mm lang werden.

Kopf von Periplaneta americana

Schaben sind allgemeine Insekten mit wenigen speziellen Anpassungen und gehören möglicherweise zu den primitivsten lebenden Neoptera-Insekten. Sie haben einen relativ kleinen Kopf und einen breiten, abgeflachten Körper, und die meisten Arten sind rötlich-braun bis dunkelbraun. Sie haben große Facettenaugen, zwei Ozellen und lange, flexible Fühler. Die Mundwerkzeuge befinden sich an der Unterseite des Kopfes und umfassen allgemeine Kaumandibeln, Speicheldrüsen und verschiedene Tast- und Geschmacksrezeptoren.

Der Körper ist in einen Thorax mit drei Segmenten und einen zehngliedrigen Abdomen unterteilt. Die äußere Oberfläche besteht aus einem zähen Exoskelett, das Kalziumkarbonat enthält, das die inneren Organe schützt und den Muskeln Halt gibt. Dieses äußere Exoskelett ist mit Wachs beschichtet, um Wasser abzustoßen. Die Flügel sind am zweiten und dritten Thoraxsegment befestigt. Die Tegmina, das erste Flügelpaar, sind zäh und schützend; sie liegen wie ein Schild über den häutigen Hinterflügeln, die im Flug benutzt werden. Alle vier Flügel haben verzweigte Längsadern sowie mehrere Queradern.

Die drei Beinpaare sind kräftig, mit großen Schenkeln und je fünf Krallen. Sie sind an jedem der drei Thoraxsegmente befestigt. Dabei sind die Vorderbeine die kürzesten und die Hinterbeine die längsten, die beim Laufen die Hauptantriebskraft darstellen. Früher hielt man die Stacheln an den Beinen für sensorisch, aber Beobachtungen des Gangs des Insekts auf Sand und Drahtgeflecht haben gezeigt, dass sie bei der Fortbewegung in schwierigem Gelände helfen. Die Strukturen wurden als Inspiration für Roboterbeine verwendet.

Der Hinterleib besteht aus zehn Segmenten, von denen jedes mit einem Paar Spirakeln für die Atmung ausgestattet ist. Zusätzlich zu den Spirakeln besteht das letzte Segment aus einem Paar Cerci, einem Paar Analstile, dem Anus und den äußeren Genitalien. Die Männchen haben einen Aedeagus, durch den sie bei der Kopulation Spermien absondern, während die Weibchen Spermatheken zur Speicherung der Spermien und einen Ovipositor haben, durch den die Ootheken gelegt werden.

Verbreitung und Lebensraum

Schaben sind auf der ganzen Welt verbreitet und leben in einer Vielzahl von Umgebungen, insbesondere in den Tropen und Subtropen. Schaben können extrem niedrige Temperaturen aushalten, so dass sie auch in der Arktis leben können. Einige Arten sind in der Lage, Temperaturen von -122 °C (-188 °F) zu überleben, indem sie ein Frostschutzmittel aus Glycerin herstellen. In Nordamerika gibt es 50 Arten, die sich in fünf Familien aufteilen, die über den gesamten Kontinent verteilt sind. In Australien gibt es 450 Arten. Nur etwa vier weit verbreitete Arten werden gemeinhin als Schädlinge angesehen.

Schaben besiedeln ein breites Spektrum an Lebensräumen. Viele leben in der Laubstreu, zwischen den Stängeln verfilzter Pflanzen, in verrottendem Holz, in Löchern in Baumstümpfen, in Hohlräumen unter der Rinde, unter Holzstapeln und zwischen Schutt. Einige leben in trockenen Regionen und haben Mechanismen entwickelt, um ohne Zugang zu Wasserquellen zu überleben. Andere sind aquatisch, leben nahe der Oberfläche von Gewässern, einschließlich Bromelien-Phytotelmata, und tauchen zur Nahrungssuche. Die meisten von ihnen atmen, indem sie die Wasseroberfläche mit der Spitze des Hinterleibs durchstoßen, der wie ein Schnorchel wirkt, aber einige tragen eine Luftblase unter ihrem Thoraxschild, wenn sie untertauchen. Andere leben in den Baumkronen des Waldes, wo sie eine der wichtigsten wirbellosen Tiere sein können. Hier können sie sich tagsüber in Felsspalten, unter toten Blättern, in Vogel- und Insektennestern oder unter Epiphyten verstecken und nachts zum Fressen auftauchen.

Verhalten

Eine Schabe kurz nach der Ekdysis

Schaben sind gesellige Insekten; eine große Anzahl von Arten ist entweder gesellig oder neigt zu Gruppenbildung, und eine etwas kleinere Anzahl zeigt elterliche Fürsorge. Früher ging man davon aus, dass Schaben sich zusammenschließen, weil sie auf Umweltreize reagieren, doch heute glaubt man, dass Pheromone an diesem Verhalten beteiligt sind. Einige Arten scheiden diese Pheromone mit dem Kot aus, wobei mikrobielle Symbionten aus dem Darm beteiligt sind, während andere Arten Drüsen an ihren Mandibeln verwenden. Die von der Kutikula produzierten Pheromone könnten es den Schaben ermöglichen, anhand des Geruchs zwischen verschiedenen Schabenpopulationen zu unterscheiden. Das entsprechende Verhalten ist nur bei wenigen Arten untersucht worden, aber die Deutsche Schabe hinterlässt Kotspuren mit einem Geruchsgefälle. Andere Schaben folgen diesen Spuren, um Futter- und Wasserquellen sowie Verstecke anderer Schaben zu entdecken. Schaben zeigen also ein emergentes Verhalten, bei dem sich das Gruppen- oder Schwarmverhalten aus einer einfachen Reihe von individuellen Interaktionen ergibt.

Die Tagesrhythmen werden möglicherweise auch durch eine komplexe Reihe von Hormonsteuerungen reguliert, von denen bisher nur ein kleiner Teil verstanden wurde. Im Jahr 2005 wurde die Rolle eines dieser Proteine, des Pigment Dispersing Factor (PDF), isoliert und als Schlüsselvermittler für die zirkadianen Rhythmen der Schabe identifiziert.

Schädlingsarten passen sich leicht an eine Vielzahl von Umgebungen an, bevorzugen jedoch warme Bedingungen in Gebäuden. Viele tropische Arten bevorzugen sogar noch wärmere Umgebungen. Schaben sind hauptsächlich nachtaktiv und laufen weg, wenn sie dem Licht ausgesetzt sind. Eine Ausnahme bildet die asiatische Schabe, die hauptsächlich nachts fliegt, aber von hell erleuchteten Oberflächen und hellen Farben angezogen wird.

Kollektive Entscheidungsfindung

Bei der Auswahl von Nahrungsquellen treffen Schaben kollektive Entscheidungen. Wenn eine ausreichende Anzahl von Individuen (ein "Quorum") eine Nahrungsquelle ausnutzt, signalisiert dies den neu hinzukommenden Schaben, dass sie dort länger bleiben sollten, anstatt sich auf den Weg zu machen. Es wurden weitere mathematische Modelle entwickelt, um die Aggregationsdynamik und die Erkennung von Artgenossen zu erklären.

Kooperation und Wettbewerb halten sich im Entscheidungsverhalten von Schabengruppen die Waage.

Schaben scheinen nur zwei Informationen zu verwenden, um zu entscheiden, wohin sie gehen, nämlich wie dunkel es ist und wie viele andere Schaben es gibt. In einer Studie wurden speziell parfümierte Roboter in Kakerlakengröße verwendet, die den Schaben real erscheinen, um zu zeigen, dass die Schaben die kollektive Entscheidung, wo sie sich verstecken, akzeptieren, sobald sich genügend Insekten an einem Ort befinden, um eine kritische Masse zu bilden, selbst wenn es sich um einen ungewöhnlich beleuchteten Ort handelt.

Soziales Verhalten

Isoliert aufgezogene Deutsche Schaben zeigen ein Verhalten, das sich von dem in einer Gruppe unterscheidet. In einer Studie verließen isoliert lebende Schaben seltener ihre Verstecke und gingen auf Erkundungstour, verbrachten weniger Zeit mit dem Fressen, interagierten weniger mit Artgenossen, wenn sie ihnen ausgesetzt waren, und brauchten länger, um empfängliche Weibchen zu erkennen. Da diese Veränderungen in vielen Zusammenhängen auftraten, vermuteten die Autoren, dass es sich um ein Verhaltenssyndrom handelt. Diese Effekte könnten entweder auf eine verringerte Stoffwechsel- und Entwicklungsrate bei isolierten Individuen oder auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass die isolierten Individuen keine Trainingszeit hatten, um über ihre Antennen zu lernen, wie andere Tiere sind.

Einzelne amerikanische Schaben scheinen durchweg unterschiedliche "Persönlichkeiten" zu haben, wenn es darum geht, wie sie Schutz suchen. Darüber hinaus ist die Gruppenpersönlichkeit nicht einfach die Summe der individuellen Entscheidungen, sondern spiegelt Konformität und kollektive Entscheidungsfindung wider.

Die geselligen deutschen und amerikanischen Schaben verfügen über eine ausgeklügelte Sozialstruktur, chemische Signale und Merkmale einer "sozialen Herde". Lihoreau und seine Forscherkollegen stellten fest:

Die Sozialbiologie der Hausschaben ... lässt sich durch einen gemeinsamen Unterschlupf, sich überschneidende Generationen, die Nichtschließung von Gruppen, ein gleiches Fortpflanzungspotenzial der Gruppenmitglieder, das Fehlen einer Aufgabenspezialisierung, ein hohes Maß an sozialer Abhängigkeit, die zentrale Nahrungssuche, die Übertragung sozialer Informationen, die Anerkennung von Verwandten und eine Meta-Populationsstruktur charakterisieren.

Es gibt Hinweise darauf, dass einige wenige Arten der gruppenlebenden Schaben in den Gattungen Melyroidea und Aclavoidea eine reproduktive Arbeitsteilung aufweisen. Sollte sich dies bestätigen, wären sie die einzige wirklich eusoziale Linie, die unter den Schaben bekannt ist, im Gegensatz zu den subsozialen Mitgliedern der Gattung Cryptocercus.

Geräusche

Einige Arten geben ein summendes Geräusch von sich, während andere Schaben ein zirpendes Geräusch von sich geben. Gromphadorhina-Arten und Archiblatta hoeveni erzeugen Geräusche durch die modifizierten Spirakeln am vierten Hinterleibssegment. Bei der erstgenannten Art gibt es mehrere verschiedene Zischlaute, darunter Störgeräusche, die von erwachsenen Tieren und größeren Nymphen erzeugt werden, sowie aggressive, balzende und kopulierende Laute, die von erwachsenen Männchen erzeugt werden. Henschoutedenia epilamproides hat ein Stridulationsorgan zwischen Thorax und Abdomen, aber der Zweck der erzeugten Laute ist unklar.

Mehrere australische Arten üben akustische und vibrierende Verhaltensweisen als einen Aspekt der Balz aus. Man hat beobachtet, dass sie Zisch- und Pfeiftöne erzeugen, die von der durch die Luftspiralen gepressten Luft erzeugt werden. Außerdem klopfen einige Schaben in Anwesenheit eines potenziellen Partners rhythmisch und wiederholt auf das Substrat. Akustische Signale sind möglicherweise bei perchierenden Arten weiter verbreitet, insbesondere bei denen, die in den Tropen Australiens auf niedriger Vegetation leben.

Biologie

Verdauungstrakt

Schaben sind im Allgemeinen Allesfresser; die Amerikanische Schabe (Periplaneta americana) zum Beispiel ernährt sich von einer Vielzahl von Nahrungsmitteln wie Brot, Obst, Leder, Stärke in Bucheinbänden, Papier, Leim, Hautschuppen, Haaren, toten Insekten und verschmutzter Kleidung. Viele Schabenarten beherbergen in ihrem Darm symbiotische Protozoen und Bakterien, die in der Lage sind, Zellulose zu verdauen. Bei vielen Arten sind diese Symbionten möglicherweise unerlässlich, damit das Insekt Zellulose verwerten kann; einige Arten scheiden jedoch Zellulase in ihrem Speichel aus, und die holzfressende Schabe, Panesthia cribrata, ist in der Lage, unbegrenzt mit kristallisierter Zellulose zu überleben und dabei frei von Mikroorganismen zu sein.

Die Ähnlichkeit dieser Symbionten in der Gattung Cryptocercus mit denen der Termiten hat dazu geführt, dass diese Schaben eher mit Termiten als mit anderen Schaben verwandt sind, und die aktuelle Forschung stützt diese Hypothese über ihre Verwandtschaft nachdrücklich. Alle bisher untersuchten Arten tragen das obligat mutualistische Endosymbiont-Bakterium Blattabacterium, mit Ausnahme von Nocticola, einer australischen, höhlenbewohnenden Gattung ohne Augen, Pigmente oder Flügel, die jüngsten genetischen Studien zufolge eine sehr primitive Schabe ist. Bisher war man davon ausgegangen, dass alle fünf Schabenfamilien von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen, der mit B. cuenoti infiziert war. Möglicherweise hat N. australiensis in der Folge seine Symbionten verloren, oder aber diese Hypothese muss erneut überprüft werden.

Luftröhren und Atmung

Wie andere Insekten atmen auch Schaben durch ein System von Röhren, die Tracheen genannt werden und an Öffnungen, den so genannten Spirakeln, an allen Körpersegmenten angebracht sind. Wenn der Kohlendioxidgehalt im Insekt hoch genug ist, öffnen sich die Ventile an den Luftröhren, und Kohlendioxid diffundiert nach außen und Sauerstoff diffundiert nach innen. Das Tracheensystem verzweigt sich immer wieder, wobei die feinsten Tracheolen die Luft direkt zu jeder Zelle bringen, so dass ein Gasaustausch stattfinden kann.

Schaben haben zwar keine Lungen wie Wirbeltiere und können weiter atmen, wenn man ihnen den Kopf abnimmt, aber bei einigen sehr großen Arten kann sich die Körpermuskulatur rhythmisch zusammenziehen, um die Luft gewaltsam in die Luftröhren ein- und ausströmen zu lassen; dies kann als eine Form der Atmung angesehen werden.

Fortpflanzung

Schaben verwenden Pheromone, um Partner anzulocken, und die Männchen üben Balzrituale aus, wie z. B. Posieren und Stridulieren. Wie viele Insekten paaren sich Schaben mit dem Rücken zueinander, wobei sich ihre Genitalien berühren, und die Kopulation kann sich über einen längeren Zeitraum erstrecken. Von einigen Arten ist bekannt, dass sie parthenogenetisch sind und sich ohne Männchen fortpflanzen.

Manchmal sieht man weibliche Schaben, die Eikapseln am Ende ihres Hinterleibs tragen; die Deutsche Schabe hält etwa 30 bis 40 lange, dünne Eier in einer Kapsel, die Oothek genannt wird. Sie lässt die Kapsel vor dem Schlüpfen fallen, obwohl es in seltenen Fällen zu Lebendgeburten kommt. Es kann mehr als fünf Stunden dauern, bis die Eikapsel gelegt ist, und sie ist zunächst strahlend weiß. Die Eier werden durch den kombinierten Druck der schlüpfenden Jungtiere ausgebrütet, die Luft schlucken. Die Schlüpflinge sind zunächst hellweiße Nymphen, die sich weiter mit Luft aufblähen und innerhalb von etwa vier Stunden härter und dunkler werden. Ihr vorübergehendes weißes Stadium während des Schlüpfens und später während der Häutung hat zu Behauptungen über Albinokakerlaken geführt. Die Entwicklung vom Ei zum erwachsenen Tier dauert drei bis vier Monate. Schaben leben bis zu einem Jahr, und das Weibchen kann in seinem Leben bis zu acht Eigelege produzieren; unter günstigen Bedingungen kann es 300 bis 400 Nachkommen zeugen. Andere Schabenarten können jedoch weit mehr Eier produzieren; in einigen Fällen muss ein Weibchen nur einmal befruchtet werden, um für den Rest ihres Lebens Eier legen zu können.

Das Weibchen befestigt die Eihülle in der Regel an einem Substrat, legt sie in eine geeignete schützende Spalte oder trägt sie bis kurz vor dem Schlüpfen der Eier mit sich herum. Einige Arten sind jedoch ovovivipar, d. h. sie tragen die Eier bis zum Schlüpfen in ihrem Körper, mit oder ohne Eihülle. Mindestens eine Gattung, Diploptera, ist vollständig lebendgebärend.

Schaben haben eine unvollständige Metamorphose, d. h. die Nymphen ähneln im Allgemeinen den erwachsenen Tieren, mit Ausnahme von unentwickelten Flügeln und Genitalien. Die Entwicklung verläuft im Allgemeinen langsam und kann einige Monate bis über ein Jahr dauern. Auch die erwachsenen Tiere sind sehr langlebig; einige haben im Labor bis zu vier Jahre überlebt.

Widerstandsfähigkeit

Schaben gehören zu den widerstandsfähigsten Insekten. Einige Arten sind in der Lage, einen Monat lang ohne Nahrung aktiv zu sein und mit begrenzten Ressourcen zu überleben, z. B. mit dem Klebstoff auf der Rückseite von Briefmarken. Einige können 45 Minuten lang ohne Luft auskommen. Die Nymphen der Japanischen Schabe (Periplaneta japonica), die in kalten Wintern Winterschlaf halten, haben in Laborexperimenten zwölf Stunden bei -5 bis -8 °C (23 bis 18 °F) überlebt.

Bei Experimenten mit geköpften Exemplaren verschiedener Schabenarten wurde festgestellt, dass eine Reihe von Verhaltensfunktionen erhalten blieben, darunter Schockvermeidung und Fluchtverhalten, obwohl auch viele andere Insekten als Schaben in der Lage sind, eine Enthauptung zu überleben, und populäre Behauptungen über die Langlebigkeit kopfloser Schaben scheinen nicht auf veröffentlichten Forschungsergebnissen zu beruhen. Der abgetrennte Kopf kann mehrere Stunden lang überleben und seine Fühler bewegen, wenn er gekühlt und mit Nährstoffen versorgt wird, sogar noch länger.

Im Volksmund wird behauptet, dass die Kakerlaken "die Erde erben" werden, wenn die Menschheit sich in einem Atomkrieg selbst vernichtet. Zwar sind Schaben in der Tat wesentlich strahlenresistenter als Wirbeltiere, wobei die tödliche Dosis etwa sechs- bis 15-mal so hoch ist wie die des Menschen, doch sind sie im Vergleich zu anderen Insekten wie der Fruchtfliege nicht außergewöhnlich strahlenresistent.

Die Fähigkeit der Schaben, der Strahlung zu widerstehen, wurde durch den Zellzyklus erklärt. Zellen sind am anfälligsten für die Auswirkungen von Strahlung, wenn sie sich teilen. Die Zellen einer Schabe teilen sich nur einmal pro Häutungszyklus (bei der jungen Deutschen Schabe ist das wöchentlich). Da sich nicht alle Schaben zur gleichen Zeit häuten, wären viele von einer akuten Strahlung nicht betroffen, obwohl eine länger andauernde und akutere Strahlung dennoch schädlich wäre.

Beziehung zum Menschen

Schaben in der Forschung: Periplaneta americana in einem elektrophysiologischen Experiment

In Forschung und Lehre

Aufgrund ihrer einfachen Aufzucht und ihrer Widerstandsfähigkeit werden Schaben als Insektenmodelle im Labor verwendet, insbesondere in den Bereichen Neurobiologie, Fortpflanzungsphysiologie und Sozialverhalten. Die Schabe ist ein geeignetes Insekt für Studien, da sie groß und einfach in einer Laborumgebung zu züchten ist. Daher eignet sie sich sowohl für die Forschung als auch für den Schul- und Grundschulunterricht in Biologie. Sie kann in Experimenten zu Themen wie Lernen, Sexualpheromone, räumliche Orientierung, Aggression, Aktivitätsrhythmen und die biologische Uhr sowie Verhaltensökologie eingesetzt werden. Forschungen aus dem Jahr 2014 legen nahe, dass Menschen aufgrund einer evolutionären Abneigung Kakerlaken am meisten fürchten, sogar mehr als Mücken.

Als Schädlinge

Zu den Blattodea gehören etwa dreißig Arten von Schaben, die mit dem Menschen vergesellschaftet sind; diese Arten sind untypisch für die Tausenden von Arten dieser Ordnung. Sie ernähren sich von Lebensmitteln für Menschen und Haustiere und können einen unangenehmen Geruch hinterlassen. Auf ihren Körperoberflächen können sie passiv krankheitserregende Mikroben transportieren, insbesondere in Umgebungen wie Krankenhäusern. Kakerlaken werden mit allergischen Reaktionen beim Menschen in Verbindung gebracht. Eines der Proteine, die allergische Reaktionen auslösen, ist Tropomyosin, das eine Kreuzallergie gegen Hausstaubmilben und Krabben hervorrufen kann. Diese Allergene werden auch mit Asthma in Verbindung gebracht. Einige Schabenarten können bis zu einem Monat ohne Nahrung leben. Nur weil in einer Wohnung keine Schaben zu sehen sind, heißt das also nicht, dass sie nicht vorhanden sind. In etwa 20-48 % der Wohnungen, in denen keine Schaben sichtbar sind, lassen sich Schabenallergene im Staub nachweisen.

Bekämpfung

Auf der Suche nach Bekämpfungsmöglichkeiten für die wichtigsten Schabenarten, die sehr widerstandsfähig sind und sich schnell vermehren, wurden schon viele Mittel ausprobiert. Haushaltschemikalien wie Natriumbicarbonat (Backpulver) wurden vorgeschlagen, ohne dass ihre Wirksamkeit nachgewiesen wurde. Gartenkräuter wie Lorbeer, Katzenminze, Minze, Gurke und Knoblauch wurden als Repellentien vorgeschlagen. Vergiftete Köder, die Hydramethylnon oder Fipronil und Borsäurepulver enthalten, sind bei ausgewachsenen Tieren wirksam. Köder mit Eikillern sind ebenfalls recht wirksam bei der Reduzierung der Schabenpopulation. Alternativ dazu sind Insektizide, die Deltamethrin oder Pyrethrin enthalten, sehr wirksam. In Singapur und Malaysia verwenden Taxifahrer Pandanblätter, um Schaben in ihren Fahrzeugen zu vertreiben. Natürliche Methoden der Schabenbekämpfung wurden durch mehrere veröffentlichte Studien gefördert, insbesondere durch Metarhizium robertsii (syn. M. anisopliae).

Einige Parasiten und Raubtiere sind für die biologische Bekämpfung von Schaben wirksam. Parasitoidale Wespen wie die Ampulex-Wespe stechen in die Nervenstränge im Brustkorb der Schabe, was zu einer vorübergehenden Lähmung führt und es der Wespe ermöglicht, einen betäubenden Stich in das Gehirn der Schabe zu versetzen. Die Wespe klemmt die Fühler mit ihren Mandibeln ab und trinkt etwas Hämolymphe, bevor sie die Beute in eine Höhle schleppt, wo sie ein Ei (selten zwei) ablegt. Die Wespenlarve ernährt sich von der unterdrückten lebenden Küchenschabe. Eine weitere Wespe, die als vielversprechender Kandidat für die biologische Schädlingsbekämpfung gilt, ist die Fähnchenwespe Evania appendigaster, die die Ootheken der Schaben angreift, um ein einziges Ei darin abzulegen. In der Forschung werden derzeit noch Technologien entwickelt, die eine Massenaufzucht dieser Wespen für die Freisetzung in der Praxis ermöglichen. Witwenspinnen ernähren sich in der Regel von Kakerlaken.

Schaben können in einem tiefen, glattwandigen Gefäß gefangen werden, das mit einem Köder versehen ist, der so angebracht ist, dass die Schaben die Öffnung erreichen können, z. B. mit einer Rampe aus Pappe oder Zweigen an der Außenseite. Etwa ein Zentimeter Wasser oder abgestandenes Bier (an sich ein Schabenlockstoff) im Glas kann verwendet werden, um die so gefangenen Insekten zu ertränken. Diese Methode funktioniert gut bei der Amerikanischen Schabe, aber weniger gut bei der Deutschen Schabe.

Eine von Wissenschaftlern der Purdue University durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass die in den USA, Australien und Europa am weitesten verbreiteten Schaben in der Lage sind, eine "Kreuzresistenz" gegen mehrere Arten von Pestiziden zu entwickeln. Dies steht im Widerspruch zu früheren Erkenntnissen, wonach die Tiere eine Resistenz gegen jeweils ein Pestizid entwickeln können. Die Wissenschaftler schlussfolgerten, dass Schaben nicht mehr ohne Weiteres mit einem breiten Spektrum chemischer Pestizide bekämpft werden können und dass ein Mix aus anderen Mitteln, wie Fallen und bessere Hygiene, eingesetzt werden muss.

Als Lebensmittel

Obwohl Kakerlaken in der westlichen Kultur als eklig gelten, werden sie in vielen Ländern der Welt gegessen. Während Haushaltsschaben Bakterien und Viren übertragen können, werden unter Laborbedingungen gezüchtete Schaben für die Zubereitung nahrhafter Lebensmittel verwendet. In Thailand und Mexiko werden die Köpfe und Beine entfernt, und der Rest kann gekocht, gebraten, gegrillt, getrocknet oder gewürfelt werden. In China sind Kakerlaken als Medizin beliebt, und die Kakerlakenzucht ist mit über 100 Betrieben im Aufwind.

Die Kakerlaken werden zweimal in einem Wok mit heißem Öl gebraten, wodurch sie knusprig werden und weiche Innereien haben, die wie Hüttenkäse sind. Gebratene Kakerlaken werden gemahlen und als Pillen gegen Magen-, Herz- und Leberkrankheiten verkauft. Ein Schabenrezept aus Formosa (Taiwan) sieht vor, die Schaben zu salzen und zu frittieren, nachdem der Kopf und die Eingeweide entfernt wurden.

In der traditionellen Medizin

In China werden Kakerlaken in großen Mengen zu medizinischen Zwecken gezüchtet.

Erhaltung

Während eine kleine Minderheit von Schaben mit menschlichen Lebensräumen assoziiert ist und von vielen Menschen als abstoßend empfunden wird, sind einige wenige Arten von Bedeutung für den Naturschutz. Die holzfressende Lord-Howe-Insel-Schabe (Panesthia lata) wird vom wissenschaftlichen Komitee von New South Wales als gefährdet eingestuft, aber die Schabe könnte auf der Lord-Howe-Insel selbst ausgestorben sein. Die Einführung von Ratten, die Ausbreitung von Rhodosgras (Chloris gayana) und Brände sind mögliche Gründe für ihr Aussterben. Zwei Arten, Delosia ornata und Nocticola gerlachi, werden derzeit in der Roten Liste der IUCN als gefährdet und stark gefährdet geführt. Beide Schaben haben ein begrenztes Verbreitungsgebiet und sind durch den Verlust ihres Lebensraums und den steigenden Meeresspiegel bedroht. Von Delosia ornata sind nur noch 600 erwachsene Tiere und 300 Nymphen bekannt, die durch ein Hotelprojekt bedroht sind. Es wurden noch keine Maßnahmen zur Rettung der beiden Schabenarten ergriffen, aber der Schutz ihrer natürlichen Lebensräume könnte ihr Aussterben verhindern. In der ehemaligen Sowjetunion sind die Schabenpopulationen in besorgniserregendem Maße zurückgegangen; möglicherweise ist dies übertrieben, oder das Phänomen ist vorübergehend oder zyklisch. Eine Schabenart, Simandoa conserfariam, gilt in freier Wildbahn als ausgestorben.

Kulturelle Darstellungen

Madagassische Zischschaben als Haustiere gehalten

Kakerlaken waren in der Antike bekannt und galten als abstoßend, aber auch als medizinisch nützlich. Ein Insekt mit dem griechischen Namen "σίλφη" (silphe) wurde mit der Schabe identifiziert, obwohl sich der wissenschaftliche Name Silpha auf eine Gattung von Aaskäfern bezieht. Aristoteles erwähnt sie, indem er sagt, dass sie sich häutet; in Aristophanes' Stück Frieden wird sie als übel riechend beschrieben; Euenus bezeichnete sie in seinem Analectus als Schädling von Büchersammlungen, da sie "seitenfressend, zerstörerisch und schwarzköpfig" sei. Vergil nannte die Schabe "Lucifuga" ("eine, die das Licht meidet"). Plinius der Ältere berichtete über die Verwendung von Blatta" in verschiedenen Arzneimitteln; er beschreibt das Insekt als ekelerregend und dass es dunkle Ecken aufsucht, um das Licht zu meiden. Dioskurides berichtete über die Verwendung der "Silphe", zermahlen mit Öl, als Mittel gegen Ohrenschmerzen.

Lafcadio Hearn (1850-1904) behauptete: "Bei Wundstarrkrampf wird Schabentee verabreicht. Ich weiß nicht, wie viele Kakerlaken in die Tasse kommen, aber ich habe festgestellt, dass der Glaube an dieses Mittel bei vielen Amerikanern in New Orleans stark ist. Auf die Wunde wird ein Breiumschlag aus gekochten Kakerlaken gelegt." Er fügt hinzu, dass Kakerlaken mit Knoblauch gebraten gegen Verdauungsstörungen gegessen werden.

Mehrere Schabenarten, wie Blaptica dubia, werden als Futter für insektenfressende Haustiere gezüchtet. Einige Schabenarten werden als Haustiere gehalten, am häufigsten die Madagaskar-Riesenkakerlake Gromphadorhina portentosa. Die zischenden Schaben sind zwar die am häufigsten gehaltenen Arten, aber es gibt viele Arten, die von Schabenliebhabern gehalten werden; es gibt sogar eine Fachgesellschaft: die Blattodea Culture Group (BCG), die etwa 15 Jahre lang eine florierende Organisation war, die jetzt jedoch zu ruhen scheint. Die BCG bot eine Literaturquelle für Menschen, die sich für die Aufzucht von Schaben interessierten, die ansonsten entweder auf wissenschaftliche Abhandlungen, allgemeine Insektenbücher oder Bücher über eine Vielzahl exotischer Haustiere beschränkt war; in Ermangelung eines umfassenden Buches veröffentlichte ein Mitglied die Einführung in die Aufzucht von Schaben, die immer noch das einzige Buch zu sein scheint, das sich der Aufzucht von Schaben widmet.

Schaben wurden für Weltraumtests verwendet. Eine Schabe mit dem Namen Nadezhda wurde von russischen Wissenschaftlern im Rahmen einer Foton-M-Mission in den Weltraum geschickt, wo sie sich paarte und später als erstes Landtier Nachkommen zeugte, die im Weltraum gezeugt worden waren.

Aufgrund ihrer langen Verbundenheit mit dem Menschen werden Kakerlaken in der Populärkultur häufig erwähnt. In der westlichen Kultur werden Kakerlaken oft als schmutzige Schädlinge dargestellt. In einem Tagebuch aus den Jahren 1750-1752 vermerkte Pehr Osbeck, dass Kakerlaken häufig zu sehen waren und ihren Weg in die Bäckereien fanden, nachdem das Segelschiff Göteborg auf Grund gelaufen und von Felsen zerstört worden war.

Donald Harington stellt sich in seinem satirischen Roman The Cockroaches of Stay More (Harcourt, 1989) eine Gemeinschaft von "Kakerlaken" in einer mythischen Stadt in den Ozarks vor, in der die Insekten nach ihren menschlichen Gegenstücken benannt sind. Madonna ist berühmt für ihr Zitat: "Ich bin eine Überlebende. Ich bin wie eine Kakerlake, man kann mich einfach nicht loswerden". Eine urbane Legende besagt, dass Kakerlaken strahlenresistent sind und daher einen Atomkrieg überleben würden.

Lebensweise und Unterscheidung

In den gemäßigten Breiten sind sie Neozoen, die aus wärmeren Regionen eingeschleppt wurden und daher als Kulturfolger in menschlichen Behausungen leben (Eusynanthropie). Alle Küchenschaben leben versteckt, sind vorwiegend dunkelheitsaktiv und meiden Licht. Da Schaben vergleichsweise sozial in großen Gruppen leben, ist ein Schabenbefall meist invasiv. Schaben bewegen sich durchweg laufend fort und sind bekannt für ihre außergewöhnliche Geschwindigkeit.

Unterscheidung

Als Kakerlaken werden etwa auch die Braunbandschabe (Supella longipalpa), Braune Schabe (Periplaneta brunnea) und die Australische Schabe (Periplaneta australasiae) genannt.

Mit der deutschen Schabe leicht verwechselt werden die Lapplandschabe (Ectobius lapponicus), die Waldschabe (Ectobius sylvestris), die Bernstein-Waldschabe (Ectobius vittiventris) (alle drei keine Hausschädlinge), die Turkestanische Schabe (Shelfordella lateralis, synonym Blatta lateralis, Shelfordella tartara), englisch Red-Runner, auch als „Schokoschabe“ bekannt, die als Futtertier für Reptilien gezüchtet wird.

Schadwirkung und Bekämpfung

Nach dem Einsatz von Insektiziden in einem Krankenhaus in Osttimor

Die Deutsche Schabe, die Orientalische Schabe sowie die Amerikanische Schabe sind Allesfresser, die jegliches organisches Material (Textilien, Leder und Papier) verzehren, bevorzugt feuchte und weiche Materialien wie faulende Lebensmittel. Daneben übertragen sie durch ihre Lebensweise auch pathogene Keime, zum Beispiel Helicobacter pylori, Salmonellen und Parasiten wie Entamoeba histolytica und andere Darmparasiten, Würmer wie Zwergfadenwurm, Spulwurm, Peitschenwurm und Bandwürmer.

In Mitteleuropa sind die Tiere, da sie Infektionen nur verschleppen, durch die allgemein guten hygienischen Bedingungen als Vektor von Krankheiten ohne besondere Bedeutung.

Kot, Häutungs- und Speichelreste können Allergien, Ekzeme und Asthma auslösen. Bei einer Studie mit an Asthma erkrankten Kindern in den Vereinigten Staaten gehörten Allergene gegen Küchenschaben zu den häufigsten mit der Krankheit assoziierten Risikofaktoren.

Ein Kakerlakenbefall ist meist umfangreich, weil die Tiere weitgehend im Verborgenen leben und erst spät entdeckt werden. Er betrifft durchwegs zumindest ein ganzes Gebäude. Die Bekämpfung erfolgt vorwiegend professionell mit Fraßgiften.

In wissenschaftlichen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass sowohl das ätherische Öl von Eukalyptus (globulus), als auch von Rosmarin (officinalis) – insbesondere die Kombination beider ätherischer Öle – einen abwehrenden Effekt gegen die deutsche, amerikanische und die orientalische Schabe hat. Unter anderem Eukalyptus (globulus) hatte bei Begasungsversuchen mit 15 mg des ätherischen Öls je Liter Luft eine 100%ige Toxizität gegenüber männlichen und weiblichen deutschen Schaben, bei einer Konzentration von 7,5 mg je Liter Luft wurde eine Toxizität von 100 % gegen männliche deutsche Schaben und 92,5 % gegen weibliche deutsche Schaben nachgewiesen; ebenso konnte Kontakttoxizität von ätherischem Eukalyptus (globulus) Öl gegen männliche und weiblich deutsche Schaben nachgewiesen werden (100 % bei 2 mg aufgetragenem Wirkstoff je Schabe).

Kulturgeschichtliches

Küchenschaben-Wettrennen sind seit dem 16. Jahrhundert überliefert.

In Pulverform wurden die Küchenschaben Anfang des 20. Jahrhunderts als Mittel gegen Wassersucht eingesetzt. Das Arzneimittel hatte den Namen Tarakanpulver (lateinisch Pulvis taracanae). Den Wirkstoff bezeichnete man als Antihydropin.

Bekannt wurde die Küchenschabe durch das mexikanische Spottlied La Cucaracha, in dem ein General der Revolutionszeit als drogenabhängige Kakerlake verunglimpft wird. Im Film Joes Apartment – Das große Krabbeln stehen im Mittelpunkt der Handlung „sprechende Kakerlaken“. In dem Film Men in Black ist der Gegner der Protagonisten eine außerirdische Schabe. In der Folge Sandkastenliebe der Fernsehserie Der letzte Zeuge werden Kakerlakenrennen thematisiert. Im Buch La Cucaracha oder die Stunde der Kakerlaken von Daniel E. Weiss spielt eine Kolonie von hochintelligenten Kakerlaken die Menschen gegeneinander aus. Im Horrorfilm Nightmare on Elm Street 4 von 1988, dem vierten Teil der berühmten Filmreihe um die Klingenhandschuh tragende Schreckgestalt Freddy Krueger, verwandelt sich ein Mädchen namens Debbie Stevens, gespielt von Schauspielerin Brooke Theiss, in eine Küchenschabe.

Weit verbreitet ist die Geschichte, dass Küchenschaben besonders resistent seien gegenüber radioaktiver Bestrahlung. In Atomkriegszenarien des Kalten Kriegs galten sie als die letzten Überlebenden. Wie viele moderne Sagen ist auch diese unwahr. Richtig ist, dass Küchenschaben (getestet wurde Periplaneta americana) wie alle Insekten weitaus resistenter gegenüber Strahlungsschäden sind als der Mensch. Gegenüber anderen Insekten sind aber Schaben eher weniger resistent. Die Legende geht zurück auf ein missverstandenes Zitat des renommierten amerikanischen Genetikers H. Bentley Glass aus dem Jahr 1961, das in einer ihm fälschlich wörtlich zugeschriebenen Variante ein Eigenleben entwickelte.