Sturzfluten überleben sie jetzt locker!Rätsel gelöst! Hummelköniginnen trotzen Wasser – so geht’s
Wenn im Frühling die Winterquartiere von Insekten überflutet werden, droht ihnen der Tod. Ein Forschungsteam hat nun die erstaunliche Anpassungsfähigkeit von Hummelköniginnen aufgedeckt: Deren Organismus schaltet dafür in einen speziellen Überlebensmodus.
Im Frühling erwachen nach den ersten Sonnenstrahlen Hummeln und Bienen aus der Winterruhe, aber auch Regenfälle und Schneeschmelzen häufen sich. Genau die können für erdnistende Insekten zur Bedrohung werden, wenn sie ihre unterirdischen Nistplätze fluten. Hummelköniginnen können mindestens acht Tage unter Wasser überleben. Wie sie das machen, haben Forschende aus Kanada nun entschlüsselt.
„Hummelköniginnen können durch eine Kombination aus Unterwasseratmung und besonderem Stoffwechsel eine längere Überflutung überleben und sich davon erholen“, schreibt das Team um Charles Darveau von der University of Ottawa im Fachjournal „Proceedings of the Royal Society B“. „Diese Fähigkeit untermauert ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Umweltbedingungen und liefert Erkenntnisse darüber, wie Landinsekten in hochwassergefährdeten Lebensräumen überleben können.“
Für die Studie untersuchte das Team 51 Hummelköniginnen der nordamerikanischen Art Bombus impatiens. Junge Königinnen sind entscheidend für das Überleben eines Volkes, das nur ein Jahr besteht. Während das restliche Volk stirbt, graben sich die begatteten Königinnen im Spätsommer in den Boden ein und verbringen den Winter in einer Art Energiesparmodus. In dieser sogenannten Diapause, in der der Stoffwechsel um 95 Prozent reduziert ist, verharren sie bis zum Frühjahr.
Allerdings können Regen und Schneeschmelzen die Schlafplätze der Hummeln überfluten. Obwohl Sauerstoff dann kaum vorhanden ist, ersticken die Tiere nicht. Mit Tests zeigten die Forschenden zunächst, dass die Hummeln selbst unter Wasser noch Kohlendioxid produzierten. „Ihre CO2-Produktion bleibt während der gesamten achttägigen Unterwasserphase nachweisbar, jedoch in verringerter Menge“, so das Team.
Zugleich sank der Sauerstoffgehalt im Wasser über den Untersuchungszeitraum hinweg - auf weniger als 40 Prozent im Vergleich zum Wert in Kontrollröhrchen, die keine Hummel enthielten. Den Sauerstoffverbrauch und die CO2-Produktion wertet das Team als Beleg auf eine Wasser-Atmung. Doch auch zusammen mit dem reduzierten Stoffwechsel würde das nicht zum Überleben reichen.
Zusätzlich stellen die Tiere auf eine ergänzende Energiegewinnung ohne Sauerstoff um. Das Nebenprodukt dieses anaeroben Stoffwechsels - einen Anstieg der Laktatkonzentration - wies das Team bei Hummeln im Wasser ebenfalls nach. Neben Hummeln könnten auch andere Insekten längere Zeit unter Wasser überleben, heißt es.
Die Fähigkeit der Hummeln, unter Wasser zu überleben, wurde vor zwei Jahren eher zufällig von Co-Autorin Sabrina Rondeau entdeckt. Auslöser war damals ein defekter Kühlschrank, durch den Röhrchen mit im Winterschlaf verharrenden Hummeln unter Wasser gesetzt wurden. Aber statt einige Tage später nur tote Tiere zu bergen, erholten sich die Hummelköniginnen nach etwa zwei Tagen wieder.
Ähnlich wie die jetzt untersuchten Tiere: Sobald sie wieder an die Luft gelangten, schnellte ihr Stoffwechsel nach oben, das zuvor angesammelte Laktat baute sich ab und der Organismus stabilisierte sich innerhalb weniger Tage.
Diese Fähigkeit könnte für Hummeln zunehmend wichtig werden. Mit dem Klimawandel nehmen extreme Wetterereignisse zu - auch das Risiko für überflutete Winterplätze. Die beschriebenen Mechanismen zeigen, dass amerikanische Hummelköniginnen erstaunlich gut an solche Bedingungen angepasst sind.
Verwendete Quellen: Franca Krull, dpa
