Eine antarktische Mückenart kann extrem niedrige Temperaturen bis zu minus 20 Grad Celsius überleben, wenn sie vorher einen kurzen Kälteschlag erhalten hat. Das haben amerikanische Zoologen entdeckt, die bei einer Expedition in die Antarktis Mückenlarven gesammelt hatten. Sie testeten verschiedene Kältebehandlungen an den Tieren und stellten dabei fest, dass vorgekühlte Larven erstarrten und anschließend viel kältebeständiger waren als ohne vorheriges Einfrieren.
Die Larven der am Südpol lebenden Mücke Belgica Antarctica sind wahre Überlebenskünstler: Sie können wochenlang ohne Sauerstoff auskommen, überleben in extrem salzigen und sauren Umgebungen und können sogar teilweise austrocknen. Schon länger fragen sich Wissenschaftler, warum die Insekten selbst dann nicht sterben, wenn sie lebendig einfrieren.
Auf der Suche nach der Antwort reiste das Team um Richard Lee von der Miami-Universität in Oxford im US-Bundesstaat Ohio auf den kältesten Kontinent und sammelte im antarktischen Sommer Tausende Larven der Mücke ein. Im Labor der US-amerikanischen Polarstation Palmer setzten die Wissenschaftler einen Teil der Sommerinsekten einer Temperatur von minus 10 Grad Celsius aus, wodurch 75 Prozent starben. Als sie allerdings die Tiere erst eine Stunde lang bei minus 5 Grad Celsius vorkühlten und anschließend die erstarrten Körper in die minus 10 Grad kalte Umgebung setzten, fanden nur noch 15 Prozent den Tod. Noch stärkeren Frost konnten jedoch auch die abgehärteten Larven nicht überstehen.
Die restlichen Larven begleiteten anschließend die Wissenschaftler auf ihrer Heimreise nach Nordamerika. Während der Schifffahrt waren die Tiere in Eispackungen gehüllt und konnten sich somit an Winterbedingungen anpassen. Als Lee und seine Kollegen die Kältetests wiederholten, stellte sich heraus, dass die Larven dank ihrer Gewöhnung an die winterliche Umgebung noch frostbeständiger waren als ihre auf Sommer eingestellten Artgenossen: Nachdem die Wissenschaftler sie eine Stunde lang vorgekühlt hatten, konnten die meisten nun selbst minus 20 Grad Celsius aushalten.
Warum lediglich vorgekühlte, erstarrte Larven so kälteresistent werden können, haben die Zoologen noch nicht vollständig geklärt. Bei Gewebeuntersuchungen stellten sie allerdings fest, dass vorgefrorene Larven viel weniger vom Zelltod betroffen waren als diejenigen ohne Vorkühlung. Daher reguliere wahrscheinlich ein zellularer Vorgang den Stoffwechsel bei der Erstarrung, vermuten die Wissenschaftler.
Richard Lee (Miami-Universität, Oxford) et. al.: Journal of Experimental Biology, Bd. 209, S. 399 ddp/wissenschaft.de ? Anna-Lena Gehrmann
