Hummeln unter Wasser: Das Geheimnis der atmenden Königinnen
Insektenforschung hat eine faszinierende Entdeckung gemacht: Hummelköniginnen können unter Wasser atmen und so in überschwemmten Lebensräumen überleben. Diese Fähigkeit, die bereits vor einigen Jahren von kanadischen Wissenschaftlern beobachtet wurde, ist nun genauer erforscht worden. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift »Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences« veröffentlicht und werfen ein neues Licht auf die Widerstandsfähigkeit dieser Tiere.
Die Überlebenskünstlerinnen im Winterschlaf
Mehrere Monate im Jahr fallen Hummelköniginnen in eine Art Winterschlaf, bekannt als Diapause, den sie unter der Erde verbringen. Dort sind sie zwar geschützt, können jedoch von Überschwemmungen bedroht werden, wenn Regen fällt oder Schnee schmilzt. Interessanterweise stellt dies für die Königinnen der Gemeinen Östlichen Hummel (Bombus impatiens), die in Nordamerika heimisch ist, kein Problem dar. Sie sind die einzigen Mitglieder ihrer Kolonien, die den Winter überleben, nachdem sie sich nach der Befruchtung in die Erde eingegraben haben, während der Rest des Volks stirbt.
Experimente im Kühlschrank und unter Wasser
Um die winterlichen Bedingungen zu simulieren, setzte das Forschungsteam der Universität Ottawa die Königinnen in einen dunklen Kühlschrank, um sie in die Diapause zu versetzen. Anschließend wurden die schlafenden Hummeln in luftdichte Kammern platziert, die mit Wasser geflutet wurden. Einige Tiere verbrachten nur wenige Stunden unter Wasser, andere bis zu acht Tage. Mithilfe spezieller Geräte maßen die Forscher die Gase, die in die Hummelkörper ein- und ausströmten, sowohl vor, während als auch nach dem Untertauchen. Zusätzlich testeten sie auf Laktat, eine Chemikalie, die sich bei Sauerstoffmangel im Körper ansammelt.
Ergebnisse: Atmung und Energiereserven
Die Messungen zeigten, dass die Königinnen unter Wasser weiterhin Kohlendioxid in geringen, aber nachweisbaren Mengen produzierten, was beweist, dass sie atmeten. Allerdings war die CO2-Freisetzung deutlich geringer als im Schlafzustand vor dem Untertauchen, was darauf hindeutet, dass die Unterwasseratmung nicht ausreichte, um den gesamten Sauerstoffbedarf zu decken. Daher griffen die Tiere auf ein Back-up-Energiesystem zurück, das ohne Sauerstoff funktioniert und zur Ansammlung von Laktat führte. Nachdem sie aus dem Wasser geholt wurden, stieg die Kohlendioxidproduktion drastisch an, da sich ihre Körper erholten und das Laktat abbauten.
Bedeutung für die Ökologie
Diese erstaunliche Anpassung ist laut den Forschern die »Grundlage ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Umweltbedingungen«. Sie ermöglicht es den Hummelköniginnen, in »überschwemmungsgefährdeten Lebensräumen« zu überleben und so das Fortbestehen ihrer Art zu sichern. Die Studie unterstreicht die komplexen Überlebensstrategien von Insekten und könnte zukünftige Forschungen zur Anpassung an den Klimawandel inspirieren.
