Kanadische Forschende haben entdeckt, wie Hummelköniginnen unter Wasser überleben können. Die Gemeine Östliche Hummel (Bombus impatiens) kann während ihrer Winterruhe, der Diapause, mehrere Tage unter Wasser atmen. Die Studie wurde im Fachjournal „Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences“ veröffentlicht.
Die Königinnen dieser in Nordamerika heimischen Art verbringen den Winter eingegraben im Boden. Dort sind sie Überschwemmungen durch Regen oder Schneeschmelze ausgesetzt. Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass sie unter Wasser überleben können, doch der genaue Mechanismus blieb unklar.
Für das Experiment versetzten die Forscher der Universität Ottawa die Hummelköniginnen in eine künstliche Diapause, indem sie sie in einen dunklen Kühlschrank legten. Anschließend setzten sie die schlafenden Insekten in luftdichte Kammern, die sie mit Wasser fluteten. Einige Hummeln blieben nur wenige Stunden unter Wasser, andere bis zu acht Tage.
Mit speziellen Geräten maß das Team die Gase, die in die Hummelkörper ein- und ausströmten – vor, während und nach dem Untertauchen. Zudem testeten sie die Hummeln auf Laktat, ein Abbauprodukt, das bei Sauerstoffmangel entsteht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Königinnen unter Wasser weiterhin Kohlendioxid produzierten, wenn auch in geringerer Menge als zuvor. Dies beweist, dass sie unter Wasser atmeten, jedoch nicht genug, um den gesamten Bedarf zu decken.
Als Backup griffen die Tiere auf einen sauerstoffunabhängigen Energiestoffwechsel zurück, was zur Laktatansammlung führte. Nach dem Auftauchen stieg die Kohlendioxidproduktion wieder an, und die Körper begannen, das Laktat abzubauen. Die Forscher bezeichnen diese Fähigkeit als „Grundlage ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Umweltbedingungen“, die es den Hummeln ermöglicht, in überschwemmungsgefährdeten Lebensräumen zu überleben.
