Die gruselige Geschichte von Schneefliegen, Selbstamputation, Überleben und dem sicheren Tod

Forscher am Institut für Physiologie und Biophysik der University of Washington, Seattle, haben etwas Besonderes in der Überlebensstrategie der Schneefliege (Chionea spp.) entdeckt, einer flugunfähigen Kranichfliege, die in borealen und alpinen Umgebungen der nördlichen Hemisphäre lebt.

In einem Artikel mit dem Titel „Schneefliegen amputieren sich selbst gefrorene Gliedmaßen, um ihr Verhalten bei Minustemperaturen aufrechtzuerhalten“, veröffentlicht in Aktuelle Biologiebeschreiben die Forscher, wie der Titel schon sagt, den extremen Akt der Selbstamputation gefrorener Gliedmaßen durch die Schneefliegen, um bei Minustemperaturen zu überleben.

Schneefliegen können in kalten Umgebungen aktiv bleiben und wurden beim Laufen auf Schnee bei Umgebungstemperaturen von bis zu –10 °C beobachtet. Dies steht im Gegensatz zu den meisten Insekten, die bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von Wasser physiologisch außer Gefecht gesetzt werden.

Bürgerwissenschaftler in Form von Skifahrern und Bergsteigern wurden rekrutiert, um Schneefliegen aus abgelegenen Alpenregionen des pazifischen Nordwestens zu sammeln, wo die Insekten nahe der Baumgrenze über frisch gefallenen Schnee huschen können. Sie sammelten 256 ausgewachsene Schneefliegen, von denen 20 % bereits beim Sammeln ein oder mehrere Beine fehlten.

Mithilfe der Wärmebildtechnik beobachteten die Forscher, dass die Schneefliegen auch bei einer durchschnittlichen Körpertemperatur von −7 °C noch laufen können. Bei dieser Temperatur beginnt sich in den Körperflüssigkeiten der Schneefliege Eiskristalle zu bilden, die sich von den Extremitäten aus schnell ausbreiten.

Schneefliegen überleben diese Kristallisation häufig, indem sie schnell ihre Beine amputieren, bevor sich die Eiskristallisation auf ihre Organe ausbreiten kann. Die Reaktion muss schnell erfolgen, da die Kristallisation, die im Bein beginnt, in nur einer halben Sekunde lebenswichtige Organe erreichen kann.

Die Selbstamputation von Beinen erfolgt regelmäßig an der Verbindung zwischen Femur und Trochanter. Die Selbstamputation von Gliedmaßen kommt bei Kranichfliegen häufig als Fluchtmöglichkeit vor, obwohl dabei meist ein Raubtier beteiligt ist und typischerweise durch mechanische Reize ausgelöst wird.

Im Gegensatz dazu reagieren Schneefliegen nicht auf Ziehen oder mechanisches Anstoßen ihrer Beine. Stattdessen vermuten Forscher, dass die Beinamputation bei Schneefliegen durch thermosensorische Neuronen ausgelöst werden könnte, die Temperaturänderungen während der Eiskristallisation erkennen.

Während der Lebensraum der Schneefliegen extrem ist und gelegentlich zu Selbstamputationen führen kann, hat das Leben in einer solchen Umgebung einige deutliche Vorteile. In ihrem Lebensraum mangelt es meist an anderen Tieren, darunter potenziellen Raubtieren der Schneefliege. Unter dem Schnee abgelegte Eier werden selten gestört, und es wurde beobachtet, wie sich Schneefliegen 30 Minuten oder länger vor aller Augen auf der Schneeoberfläche paarten.

So sicher und abgeschieden der Lebensraum der Schneefliegen heute auch ist, unsere Zeit, sie zu studieren, könnte begrenzt sein. Der vom Menschen verursachte Klimawandel verändert hochgelegene Ökosysteme, wobei Washington auf dem besten Weg ist, bis zu den 2040er Jahren 46 % seiner Schneedecke am Ende des Winters und bis zu den 2080er Jahren 70 % zu verlieren.

Es wird vorhergesagt, dass der Verlust der Schneedecke die thermische Variabilität erhöht und die Temperaturen unter dem Schnee, wo Schneefliegen ihre Eier ablegen, sinkt. Niedrigere Temperaturen und längere Frost-Tau-Zyklen können auch das Pflanzenleben schädigen, das Schneefliegenlarven im Frühling und Sommer fressen. Die radikale Biomtransformation wird wahrscheinlich zum völligen Verschwinden der Art führen.

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