Der faszinierenden Käfer-Waffentechnik sind Forscher schon seit einiger Zeit auf der Spur und so sind auch bereits einige Grundmechanismen bekannt: Wenn sich das Insekt bedroht fühlt, bringt es schlagartig chemische Verbindungen in seiner Explosionskammer zur Reaktion. Das Gemisch verwandelt sich dabei in ein kochend heißes Ätz-Spray, das dampfend und knallend aus dem Hinterleib des Käfers schießt. Diesen Schlag können die Tiere gezielt auf Angreifer richten, um sie in die Flucht zu schlagen.
Wie entsteht der Maschinengewehr-Effekt?
Bisher gab es allerdings noch einige Unklarheiten über die Details dieses Mechanismus: „Schon vor fünfundzwanzig Jahren haben Forscher entdeckt, dass der Schuss eines Bombardierkäfers eigentlich eine Reihe von außergewöhnlich schnellen Mikro-Impulsen ist”, sagt Wendy Moore at the University of Arizona. Was diesen Maschinengewehr-Effekt verursacht, war bisher unklar. Es wurde vermutet, dass Muskelkontraktionen dafür verantwortlich sein könnten oder ein Flattereffekt an der Austrittsöffnung.
Um den Funktionsgeheimnissen des Explosionsapparats auf die Spur zu kommen, nahmen Moore und ihre Kollegen die winzige Struktur nun so genau unter die Lupe, wie niemals zuvor. Mit aufwendiger Technik gelang es ihnen, Röntgen-Filmaufnahmen des Waffensystems während seines Einsatzes anzufertigen. Dazu setzten sie einige der Käfer in eine spezielle Versuchsvorrichtung und piesakten sie mit einer Pinzette, bis sie sich verteidigten.
Eine Membran verursacht den pulsierenden Schlag
Es stellt sich heraus: Die Impulse werden nicht durch einen aktiven Prozess von Muskelkontraktionen erzeugt, sondern auf passive Weise und zwar durch die Bewegungen einer flexiblen Membran in der Reaktionskammer. Kommt es zu einer Explosion, wird dieses Häutchen nach außen gedrückt und verschließt dabei das Ventil, über das der Nachschub an Reaktionsstoff in die Kammer fließt. Wenn dann der Druck aus der Kammer entwichen ist, gibt die Membran das Ventil wieder frei und neuer Sprengstoff kann sich bilden. Auf diese oszillierende Weise entsteht der Maschinengewehr-Effekt der Attacke, erklären die Forscher
Bisher ist zwar noch nicht eindeutig klar, welchen Vorteil der gepulste Schuss dem Käfer bietet, aber Moore hat eine Vermutung: Möglicherweise wird die Schlagkraft des Verteidigungsstoßes durch die Zündungsunterbrechung insgesamt erhöht. Auf jeden Fall handelt es sich um ein faszinierendes Konzept, meint Moore: „Es ist einer der bemerkenswertesten und elegantesten Abwehrmechanismen, die jemals entdeckt wurden”, so die Forscherin.
