Wassersparende Fruchtfliegen

Kleinere Insekten sind jederzeit dem Risiko des Austrocknens ausgesetzt. Den größten Wasserverlust erleiden die Insekten über ihre Tracheen. Dieses weitverzweigte Röhrensystem versorgt den Körper per Diffusion mit dem nötigen Sauerstoff. Gleichzeit wird CO₂ abgeführt, aber unglücklicherweise auch kostbares Wasser. Engere Tracheeneingänge würden zwar den Wasserverlust begrenzen, aber auch den notwendigen Sauerstoffzufluß behindern. Erschwerend kommt hinzu, daß der Stoffwechsel beim Fliegen um etwa das 10- bis 20-fache über dem Ruhewert ansteigt. In dieser Situation sollten die Tracheeneingänge weit geöffnet sein, doch im Ruhezustand wäre der Wasserverlust unverkraftbar hoch. Die direkte Beobachtung der Tracheeneingänge ist bei diesen kleinen Fliegen nicht möglich, so wurden Messungen in winzigen Klimakammern mit virtueller Realität (um die Tiere zum Fliegen zu bewegen) durchgeführt. Diese haben nun gezeigt, daß Fruchtfliegen die Öffnungsweite der Tracheeneingänge der Muskelbelastung anpassen und die Zufuhr von Sauerstoff und die Abfuhr von Kohlendioxid gerade eben gewährleistet ist. Dies hilft, im Gegensatz zu voll geöffneten Tracheen, den Wasserverbrauch im Flug um 23% zu senken. Größere Tiere, wie Käfer, können sich einen Wasserverlust eher leisten und sie regulieren ihre Tracheeneingänge nicht. Diese Befunde sind einmal mehr ein Hinweis auf durchdachte Lösungen.

KN

[LEHMANN F-O (2001) Matching spiracle opening to metabolic need during flight in Drosophila. Science 294, 1926-1929]