Neue Forschungsergebnisse haben ergeben, dass Hummelköniginnen bis zu einer Woche unter Wasser atmen können.
Die bemerkenswerte Entdeckung kam durch Zufall zustande, als die Ökologin Sabrina Rondeau bemerkte, dass aus einem frostigen Kühlschrank Kondenswasser in Behälter mit vier Bienenköniginnen tropfte.
Sie war erstaunt, als sie feststellte, dass sie noch am Leben waren.
Die Hummelköniginnen befanden sich über den Winter in der Diapause, einem schlafähnlichen Zustand. Da der Schnee schmilzt und starker Regen den Boden durchnässt, ging man davon aus, dass die Hummeln ertrinken würden.
Doch nun gehen Wissenschaftler davon aus, dass die Bienen eine Woche lang im überschwemmten Boden überleben können.
Professor Charles-Antoine Darveau von der Universität Ottawa sagte: „Diese Studie begann mit einer Diskussion mit meiner Co-Autorin und Postdoktorandin Sabrina Rondeau, deren jüngste Erkenntnisse zeigten, dass diese Königinnen das Untertauchen über eine Woche lang überleben können, was für ein Landinsekt außergewöhnlich ist.“
„Wir wollten verstehen, wie das überhaupt möglich ist.“
Die Forscher stellten die Winterbedingungen im Labor nach und die Bienenköniginnen wurden vier bis fünf Monate lang in eine Diapause versetzt, bevor sie acht Tage lang unter Wasser getaucht wurden. Während des gesamten Experiments überwachten die Forscher ihren Stoffwechsel und ihre physiologischen Veränderungen.
Sie fanden heraus, dass die Königinnen weiterhin Gase austauschten und atmeten, während sie gleichzeitig eine sehr niedrige Stoffwechselrate aufrechterhielten.
„Der erste Schlüssel ist eine metabolische Depression“, erklärte Prof. Darveau. „Ihr Stoffwechsel ist bereits während der Diapause extrem niedrig. Dieser geringe Energiebedarf ermöglicht ein Überleben.“
„Sie verlassen sich nicht nur auf eine Strategie. Sie kombinieren den Gasaustausch unter Wasser mit dem anaeroben Stoffwechsel. Diese Flexibilität ermöglicht es ihnen, diese extremen Bedingungen zu überleben.“
Nach acht Tagen Untertauchen stieg die Stoffwechselrate der Königinnen zwei bis drei Tage lang dramatisch an. Anschließend normalisierte sich der Wert etwa eine Woche lang wieder.
Die Wissenschaftler vermuteten, dass die Hummeln dank einer dünnen Luftschicht, die ihren Körper umgibt, unter Wasser atmen können. Die als physische Kieme bezeichnete Schicht dient anderen Insekten zum Austausch von Sauerstoff und CO2 mit der umgebenden Flüssigkeit.
„Diese Studie zeigt, wie widerstandsfähig diese Bestäuber sind“, sagte Prof. Darveau. „Das Verständnis dieser Mechanismen hilft uns vorherzusagen, wie Hummelpopulationen mit immer häufigeren Frühlingsüberschwemmungen zurechtkommen könnten.“
