En stille thriller udspiller sig under vinterjorden
Under frosne marker foregår noget nærmest utroligt: humledronninger, der havner fuldstændig under vand, men alligevel ikke dør. Ny forskning viser, at disse tilsyneladende skrøbelige insekter kan trække vejret i koldt vand i dagevis under vinterdvalen – på et tidspunkt, hvor alle troede, de var fortabte ved oversvømmelse.
Et laboratorieuheld afslører en skjult superkraft
Historien begynder i 2020 på University of Guelph i Canada. Forsker Sabrina Rondeau arbejdede med humledronninger i dyb vinterdvale. Dyrene sad enkeltvis i små rør i et køleskab, der skulle efterligne de kolde, fugtige forhold i jorden.
En nat gik det galt: køleskabet lækkede, og rørene løb helt fulde af vand. Da Rondeau kom ind i laboratoriet næste morgen, havde fire dronninger allerede flødt i vandet i over tolv timer. Hun gik ud fra, at de alle var druknet.
Til hendes store forbavselse levede dyrene stadig. De bevægede sig ikke meget, men kroppen reagerede. Det uventede resultat vakte hendes nysgerrighed. Var dette et tilfælde, eller kunne humledronninger strukturelt klare langvarig nedsænkning?
Større forsøg: 143 dronninger under vand
Rondeau besluttede at undersøge det grundigere. Hun samlede 143 humledronninger i vinterdvale og placerede dem fuldstændig under koldt vand. Dyrene lå i vandet uden adgang til luft i flere dage ad gangen.
Resultaterne var bemærkelsesværdige:
- efter 7 dage under vand levede hele 81% af dronningerne stadig
- enkelte eksemplarer overlevede endda 8 fulde dage under vand
- denne gruppe klarede sig bedre end kontrol-dronninger, der lå tørt men koldt
Ikke nok med at mange dronninger overlevede nedsænkningen – i visse tilfælde havde de faktisk større chance for at overleve ugen end artsfæller, der opholdt sig i kold luft på normal vis.
Forskerne opdagede, at humledronninger i vinterdvale ikke medbringer en luftreserve, men faktisk optager ilt direkte fra vandet.
Sådan trækker et landinsekt vejret under vand
Humledronninger betragtes normalt som udprægede landinsekter. De har ingen synlige gæller, ingen svømmehinder – intet vi forbinder med et liv i vand. Alligevel viste målinger, at nedsænkede dronninger fortsat forbrugte ilt og afgav kuldioxid.
Forskerteamet målte gasudvekslingen nøjagtigt ved forskellige temperaturer og betingelser. Det viste sig, at tre processer tilsammen danner en slags "overlevelsestilstand".
1. Ilt gennem huden
Det første mekanisme kalder forskerne "passiv vandånding". Kroppens yderste lag, kutikula, lader små mængder opløst ilt passere igennem. Den ilt diffunderer langsomt ind i vævene, uden at dronningen aktivt behøver at pumpe eller bevæge sig.
For en aktivt flyvende humle ville det slet ikke være nok. Men for et dyr i dyb vinterdvale, der næsten ikke bruger energi, er det pludselig tilstrækkeligt til at opretholde de mest basale funktioner.
2. En usynlig gælle af luftbobler
Det andet mekanisme handler om den fine behåring, som humler er kendt for. Disse hår fastholder et tyndt lag luft mod kroppen, når dyret havner under vand. Dette lag fungerer som en slags "fysisk gælle":
- vandet støder op mod luftfilmen
- ilt fra vandet overføres til dette luftlag
- fra luftlaget trænger ilten ind i kroppen via åndehullerne (spirakler)
Derved opstår en kontinuerlig, om end meget langsom, tilførsel af frisk ilt. Princippet minder om det, der kendes fra visse vandinsekter, der dykker ned med en luftboble.
3. Stofskiftet skrues ned til en sjettedel
Den tredje faktor fuldender billedet: dronningens energibehov falder ekstremt lavt. Ved en temperatur på omkring 3 grader Celsius forbruger en hvilende humledronning på land gennemsnitligt 14,4 mikroliter CO₂ pr. time pr. gram kropsvægt. Under vand falder det til ca. 2,35 mikroliter.
Humledronningens energiforbrug under vinterdvalen synker under vand til cirka en sjettedel af det normale hvileniveau.
På grund af dette minimale forbrug har dronningen heller ikke brug for meget ilt. Den langsomme tilførsel via hud og luftfilm er da pludselig nok til at holde hende i live. Uden denne ekstreme "energisparetilstand" ville hun kvæles på få timer.
Hvad dette fortæller os om humler i et vådere klima
Store dele af Europa og Nordamerika oplever vådere vintre. Kraftige regnskyl og vandmættede jordlag forekommer hyppigere end før. For humledronninger er det betydningsfuldt, da de tilbringer hele vinteren i små huller i jorden – ofte kun få centimeter under overfladen.
Hvis disse huller løber fulde, sidder dyrene fanget i et mudret, oversvømmet kammer. Længe var det uklart, hvor meget de kunne tåle. De nye resultater viser, at de er overraskende godt tilpasset netop dette scenarie.
Denne vandbestandighed giver humler en tydelig fordel i en tid, hvor vejret bliver mere uforudsigeligt. Kolonier vil sandsynligvis forblive mere stabile, selv når jorden ligger vandmættet i ugevis.
Hvor længe kan de holde ud?
Der er dog stadig mange ubesvarede spørgsmål. Forsøgene løb op til otte dage, men ingen ved, om det virkelig er grænsen. Måske kan nogle dyr klare sig endnu længere, eller overlevelseschancerne falder måske brat derefter.
Et andet spørgsmål handler om gentagne oversvømmelser. I naturen kan regntoppe følge tæt på hinanden, så en dronning kan blive delvist oversvømmet og tørre ud flere gange. Forskerne ved endnu ikke, om humler klarer sådanne gentagne våd-tør-cyklusser ligeså godt som én lang nedsænkning.
Hertil kommer, at dyrene tærer på deres fedtreserver gennem vinteren. Det brændstof har de brug for om foråret til at opbygge en ny kolonie, lægge æg og opfostre de første arbejdere. Hvis en lang periode under vand opbruger fedtreserverne hurtigere end normalt, kan en dronning måske nok overleve til foråret – men alligevel mislykkes ved opstarten af sit folk.
Hvorfor denne forskning rækker langt ud over humler
Mange andre bestøvere overvintrer også i jorden: solitære bier, visse svirrefluer og forskellige hvepsearter. De befinder sig under tilsvarende fugtige forhold og rammes ligeledes af vandoverskud.
Forskerne mistænker, at nogle af disse arter har lignende tilpasninger, som endnu ikke er blevet opdaget. Hvis det er tilfældet, betyder det, at langt flere insekter besidder en skjult reserve mod ekstrem nedbør, end man hidtil har antaget.
| Gruppe | Overvintringsted | Mulig sårbarhed over for vandoverskud |
|---|---|---|
| Humler | I jorden som dronning | Viser sig overraskende lav takket være vandånding |
| Solitære bier | I gange i jorden eller hule stængler | Stor variation formodet; næsten ikke testet |
| Sommerfugle (puppestadium) | Mellem blade eller i tæt vegetation | Særlig risiko ved langvarig våd sne og is |
Forskningen i humler udgør derfor en slags pilotcase: hvis én velkendt bestøver besidder så usandsynlige overlevelsesstrategier, hvor mange overraskelser gemmer der sig så i tilsyneladende "almindelige" insekter?
Hvad dette betyder for haver, landbrug og naturpleje
For landmænd og naturinteresserede er denne nyhed dobbeltsidet. På den ene side giver det håb: humler er muligvis mindre sårbare over for våde vintre, end man troede. På den anden side understreger det, hvor stærkt deres overlevelse hænger sammen med uforstyrrede, rolige jordbunde.
Den, der ønsker at hjælpe humler, kan være opmærksom på nogle enkle ting:
- lad hjørner med løs, uopgravet jord med lidt bladstrøelse ligge urørt
- undgå tunge maskiner på våde marker eller plæner om vinteren
- undlad at anlægge dyb dræning direkte ved siden af blomsterrige kanter, hvor humler gerne slår sig ned
En sådan jordbund giver ikke blot beskyttelse mod frost, men sandsynligvis også bedre mulighed for, at vand spredes langsomt, så hullerne ikke fyldes abrupt.
For haveglade er det nyttigt at vide, at humledronninger ofte allerede sidst på sommeren eller i den tidlige efterår søger et sted til vinterdvale. Et roligt, uforstyrret hjørne af haven kan derfor gøre forskellen mellem en vellykket opstart af en ny koloni – eller en have uden summende humler om foråret.
