Wie der Feuerkäfer auf Waldbrände fliegt

Der australische „Feuerkäfer“ Merimna atrata kann sich im wahrsten Sinne des Wortes für Waldbrände erwärmen: Biologen der Universität Bonn entdeckten bei ihm einen speziellen Sensor, der besonders auf Wärme-Strahlung (Infrarot- oder IR-Strahlung), die von brennendem Holz ausgeht, anspricht.

An vier Stellen weist der Panzer aus Kutikula am Hinterleib des Käfers spezialisierte Bereiche auf, die die IR-Strahlung absorbieren und sich dadurch erwärmen; die Temperaturänderung wird von Nervenenden aufgenommen und in elektrische Impulse umgesetzt. Den Sinn für’s Brenzlige braucht das Insekt für seine Fortpflanzung, denn die Merimna-Larven entwickeln sich nur in frisch verbranntem Holz.

Die Feuerkäfer profitieren dabei von einer grundlegenden Eigenschaft ihres Kutikula-Panzers: Insekten-Kutikula absorbiert nämlich Wärmestrahlung, wie sie von Waldbränden ausgeht, besonders gut und erwärmt sich dabei – „ganz ähnlich wie dies ein schwarzer Motorradsattel tut, wenn dieser sichtbares Sonnenlicht absorbiert“, erklärt Dr. Helmut Schmitz vom Bonner Institut für Zoologie. An der Stelle eines IR-Sensors ist der Panzer leicht eingedellt; darunter liegt ein ganzes Bündel von Nervenenden, die durch einen Luftsack vom Rest des Insekts isoliert sind. Schmitz und seine Mitarbeiter erwärmten im Experiment den Temperaturfühler mit einem Laser. Als Reaktion veränderten sich die Frequenz der Nervenimpulse. Konnten die Wissenschaftler bei Raumtemperatur knapp 10 Impulse pro Sekunde messen, traten bei einer Erwärmung um 20 Grad weit über 100 Impulse pro Sekunde auf. Selbst ein Temperaturanstieg um 0,7 Grad führte zu einem veränderten Erregungsmuster. „Wir sind aber überzeugt, dass der Sensor beim unbeeinträchtigten Insekt noch weitaus empfindlicher ist“, betont Schmitz. „Wahrscheinlich kann der Feuerkäfer noch Temperaturunterschiede von wenigen hundertstel Grad wahrnehmen.“

„Die Waldbrand-Sensoren sind im Reich der wirbellosen Tiere eine ganz große Rarität“, sagt Schmitz. „So wurden bisher nur bei zwei Käfergattungen IR-Rezeptoren entdeckt.“ Südamerikanische Riesenschlangen haben übrigens im Mundbereich ganz ähnliche Fühler für Wärmestrahlung. An einigen Stellen sind dort sind die Lippenschuppen deutlich dünner und auch anders gefärbt; darunter liegen – wie bei Merimna – Nervenenden, die eine Temperaturänderung in elektrische Signale umwandeln. Die sogenannten Lippenorgane sprechen hier hauptsächlich auf IR-Strahlung an, wie sie von knapp 40 Grad warmen Gegenständen ausgeht – so warm sind in der Regel die warmblütigen Beutetiere der Riesenboas.

Weitere Informationen: Dr. Helmut Schmitz, Institut für Zoologie der Universität Bonn, Tel.: 0228/73-2071, Fax: 0228/73-5458, E-Mail: h.schmitz@uni-bonn.de