Taktik von Stechmücken

Die lautlosen Blutsauger

Von Diemut Klärner
 - 07:00

Wer dem Winter in unseren Breiten entfliehen will, kann nach Art der Zugvögel in die Tropen fliegen. Dort aber gilt es vielerorts selbst zu dieser Jahreszeit, vor Mücken auf der Hut zu sein. Besonders berüchtigt sind bestimmte Arten der Fiebermücke Anopheles. Wie auch hierzulande agieren nur die weiblichen Stechmücken als Vampire: Um Nachwuchs produzieren zu können, brauchen sie die im Blut enthaltenen Nährstoffe. Während die Mückenweibchen eine Blutmahlzeit zu sich nehmen, schwillt ihr Leib gewaltig an. Binnen einer Stunde können sie allerdings ein Drittel der aufgenommenen Flüssigkeit wieder ausscheiden. So sind sie bald wieder schlank und flink unterwegs, stets bereit, einer zuschlagenden Hand elegant auszuweichen.

Wie Wissenschaftler um Geoffrey Coast von der University of London herausgefunden haben, ist bei dieser rapiden Gewichtsreduktion ein spezielles Hormon im Spiel. Das fragliche Eiweißmolekül ähnelt dem Calcitonin, das Menschen und andere Wirbeltiere in ihrer Schilddrüse produzieren, unter anderem, um die Ausscheidung von Kalzium zu regulieren. Getestet haben die Forscher das Eiweiß an den Malpighischen Gefäßen, die bei Insekten die Funktion von Nieren übernehmen. Diese schlauchförmigen Auswüchse des Insektendarms haben daraufhin hauptsächlich Natrium ausgeschieden. Auf diese Weise konnten auch die Blutsauger jene Salze loswerden, die sie sich im Überfluss einverleibt hatten, und ihrem Körper zugleich das überschüssige Wasser entziehen.

Der Take off beginnt mit einem Luftsprung

Damit Fiebermücken ihr Opfer zur Ader lassen können, ohne dabei erwischt zu werden, müssen sie eine ganz weiche Landung hinlegen. Wenn sie ausreichend Blut zu sich genommen haben, müssen sie ebenso unbemerkt wieder davonfliegen. Es gilt das Weite zu suchen, ohne dabei in der Haut des Opfers einen spürbaren Eindruck zu hinterlassen. Doch wie kann das gelingen, wenn die Mücke nach ihrer Blutmahlzeit bis zu dreimal so schwer ist wie zuvor? Des Rätsels Lösung steckt zum Teil in den langen dünnen Beinen, zum größeren Teil jedoch in den Flügeln. Diese setzen sich nämlich bereits in Bewegung, wenn die Mücke noch festen Boden unter den Füßen hat. Das haben kürzlich Wissenschaftler um Florian Muijres von der Universität Wageningen und Sofia Chang von der University of California in Berkeley entdeckt.

Die meisten Insekten beginnen ihren Flug mit einem Luftsprung: Mit ihren Beinen stoßen sie sich dabei kräftig vom Untergrund ab. Bei Heuschrecken ist das ganz offensichtlich. Doch auch Fruchtfliegen und Blutsauger wie die Tsetse-Fliegen – beide Insektenarten gehören wie die Mücken zur Gruppe der Zweiflügler – starten auf diese Weise. Um Fiebermücken beim Abflug zu beobachten, diente den Wissenschaftlern um Muires Anopheles coluzzii als Forschungsobjekt. In Westafrika ist diese Art von Fiebermücken der wichtigste Überträger von Malaria. Die Exemplare im Dienst der Wissenschaft waren allerdings garantiert frei von entsprechenden Krankheitserregern. Nicht nur weil sie aus einer jahrzehntealten Zucht an der Universität Wageningen stammten. Die Mückenweibchen konnten auch deshalb nicht mit Malariaerregern infiziert sein, weil sie vor den Experimenten noch kein Blut gesaugt hatten.

Schnell und unauffällig

Gefilmt wurden die Tiere mit drei Kameras gleichzeitig. Die jeweils 13.500 Bilder pro Sekunde erlaubten es, Flugbahn und Fluggeschwindigkeit der Insekten im Detail zu analysieren. Wobei sich herausstellte, dass Fiebermücken etwa 30 Millisekunden zur Vorbereitung brauchen, ehe sie abheben. In dieser vergleichsweise langen Startphase gehen die Mücken aus der Hocke in eine gestreckte Haltung. Dabei beginnen sie zugleich, mit den Flügeln zu schlagen, berichten die Forscher im „Journal of Experimental Biology“. Wie beim Fliegen ist hier die Amplitude des Flügelschlags auffallend gering für Insekten dieser Größenordnung und die Frequenz mit etwa 600 Hertz außergewöhnlich hoch.

Stechmücken, die sich dem Kopf ihres unfreiwilligen Blutspenders nähern, verraten sich durch diese hohe Schallfrequenz. Ansonsten bleiben die charakteristischen Fluggeräusche unter unserer Wahrnehmungsschwelle. Wie die Berechnungen der Wissenschaftler ergaben, gilt das auch für den Druck, den die Mückenbeine bei Landung und Start ausüben. Insgesamt hatten die sechs Beine nur einen Anteil von etwa 40 Prozent daran, dass die getesteten Fiebermücken den Abflug schafften. Die aerodynamischen Kräfte der Flügel trugen dagegen rund 60 Prozent dazu bei, unabhängig davon, ob die Mücke mit leerem Magen unterwegs war oder sich gerade mit Blut vollgesogen hatte.

Nach einer Blutmahlzeit stemmten sich Mückenweibchen zwar deutlich stärker mit den Beinen ab und schlugen kräftiger mit den Flügeln. Ihre Startgeschwindigkeit war beim Davonfliegen aber um etwa ein Fünftel geringer und ihr Aufstieg um etwa ein Drittel weniger steil. Schwer beladen, mussten sich die Mücken offenbar bremsen, um nicht mit mechanischen Reizen ihr Opfer zu alarmieren. Im Vergleich zu Fruchtfliegen, die ohne irgendwelche Rücksichten durchstarten können, erreichen die Fiebermücken beim Abflug zwar eine ähnlich hohe Geschwindigkeit. Weil sie behutsamer vorgehen müssen, brauchen sie bis zum Lift-off aber deutlich mehr Zeit.

Unbenanntes Dokument

Die neue digitale Zeitung F.A.Z. PLUS

Die ganze F.A.Z. in völlig neuer Form, mit zusätzlichen Bildern, Videos, Grafiken, optimiert für Smartphone und Tablet. Jetzt gratis testen.

Auch wenn ihnen unmittelbar Gefahr droht, kommen Stechmücken nur langsam in Fahrt. Dadurch verringert sich ihre Chance, beispielsweise einer Springspinne gerade noch zu entwischen. Im Laufe der Evolution scheint sich der Kompromiss zwischen Schnelligkeit und Unauffälligkeit jedoch bewährt zu haben: Fiebermücken können gar nicht schneller in Gang kommen, denn es fehlt ihnen an entsprechend kräftiger Beinmuskulatur. Dasselbe gilt für Tsetsefliegen, die näher mit den flotten Fruchtfliegen verwandt sind als mit den bedächtigen Fiebermücken. Ob die „Entdeckung der Langsamkeit“ ein gemeinsames Merkmal aller blutsaugenden Insekten ist, bleibt allerdings noch eine offene Frage.

Quelle: F.A.Z.
  Zur Startseite
Ähnliche ThemenUniversity of London