Königinnenbienen können unter Wasser atmen und überleben so den Winter, selbst wenn Schmelzwasser ihre unterirdischen Nester komplett überflutet.
Hummelköniginnen können mindestens eine Woche unter Wasser überleben. Das zeigt eine neue Studie.
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Dieses erstaunliche Kunststück gelingt ihnen im Winter. Dann liegen die Tiere im Boden vergraben und verfallen in einen ruheähnlichen Zustand, die sogenannte Diapause.
In dieser sechs- bis neunmonatigen Phase sind die Königinnen jedoch verletzlich. Dringt Regenwasser oder Schmelzwasser in ihre flachen Erdhöhlen, drohen sie zu ertrinken.
Nun haben Forschende herausgefunden: Die Königinnen überleben bis zum Frühling, weil sie unter Wasser atmen können. Sie sind die einzigen im Volk mit dieser Fähigkeit.
Hummelköniginnen überleben unter Wasser
Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie, die die Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences veröffentlicht (Quelle auf Englisch) hat.
Angestoßen hat die Untersuchung ein Zufallsfund der Forscherin Sabrina Rondeau, Mitautorin der neuen Studie.
In einem früheren Experiment zu den Auswirkungen von Pestiziden auf Hummeln setzte sie überwinternde Königinnen in mit Erde gefüllte Röhrchen und stellte diese in einen Kühlschrank.
Eines Tages stellte sie fest, dass sich durch Kondensation Wasser in einigen Röhrchen angesammelt hatte. Vier Königinnen standen komplett unter Wasser. Zu ihrer Überraschung lebten die Tiere noch.
Rondeau bestätigte den Fund später in einer Studie aus dem Jahr zweitausendvierundzwanzig. Sie zeigte, dass Hummelköniginnen eine Woche unter Wasser überstehen können.
Warum Hummelköniginnen bei Überflutung nicht ertrinken
Die neue Studie ging der Frage nach, wie die Königinnen zu dieser außergewöhnlichen Fähigkeit kommen.
Dafür versetzte das Team gesunde Königinnen künstlich in Diapause. Es brachte die Tiere in einen kalten, dunklen Kühlschrank, der Winterbedingungen nachbildete.
Nach einigen Wochen setzten die Forschenden die Insekten in mit Wasser geflutete Kammern, in denen sie vollständig unter Wasser standen.
Einige Bienen blieben nur wenige Stunden unter Wasser, andere bis zu acht Tage.
Während des gesamten Experiments maßen die Forschenden die Stoffwechselrate der Tiere und hielten physiologische Veränderungen fest.
Sie stellten fest, dass die untergetauchten Königinnen weiter Kohlendioxid produzierten – langsam, aber messbar. Das zeigt, dass sie unter Wasser atmen.
Die Stoffwechselrate blieb stabil, egal ob die Bienen nur wenige Stunden oder die vollen acht Tage unter Wasser waren.
Überlebensfähigkeit in Überschwemmungsgebieten „könnte entscheidend sein“
Neben der Atmung nutzten die Bienen ein zusätzliches anaerobes Energiesystem. Das führte zu einer Anreicherung von Laktat im Körper, wie das Team beobachtete.
Nachdem die Königinnen aus den gefluteten Kammern kamen, schnellte ihre Stoffwechselrate für zwei bis drei Tage in die Höhe. Ihre Körper erholten sich und bauten das Laktat wieder ab.
„Eine solche physiologische Leistungsfähigkeit stützt die Widerstandskraft [von Hummelköniginnen] gegenüber extremen Umweltbedingungen und zeigt, wie Landinsekten in überschwemmungsgefährdeten Lebensräumen überdauern können“, schreibt das Team in der Veröffentlichung.
„Die Fähigkeit, solche Bedingungen zu überstehen, könnte entscheidend sein – besonders vor dem Hintergrund veränderter Überschwemmungsmuster im Frühjahr.“