Insektenwelten Mücke im Sturzflug

Wieso überlebt eine Malaria-Stechmücke die Kollision mit einem Regentropfen, obwohl dieser fünfzigmal schwerer ist? Ein Erwachsener müsste unter die Räder eines Omnibusses geraten, um in eine vergleichbare Situation zu kommen. Die Stechmücke kann dem Tropfen nicht ausweichen, wie Andrew Dickerson und seine Kollegen von der Harvard Medical School in Boston in den „Proceedings“ der amerikanischen nationalen Akademie der Wissenschaften schreiben (doi/10.1073/pnas.1205446109). Dafür sind die Mücken zu langsam, denn sie fliegen nur einen Meter pro Sekunde.

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Tropischer Regen fällt dagegen mit einer Geschwindigkeit von sechs bis neun Metern pro Sekunde. Da bleibt für Ausweichmanöver keine Zeit. Auch die Spannweite macht das Entkommen schwer. Malaria-Mücken sind zwar nur drei Millimeter lang, decken aber mit ihren langen Beinen, zarten Flügeln und dem feingliedrigen Leib eine Fläche von drei bis vier Quadratzentimetern ab. Drei von vier Regentropfen treffen die Insekten an den Flügeln und Beinen, und einer von vier schlägt in der Mitte des Körpers auf.

Gepanzerte Mücken äußerst robust

Dass die Mücken dabei nicht zerschmettert werden, hat mit der geringen Masse und mit dem für alle Insekten typischen Chitinpanzer zu tun. Wegen ihrer Leichtigkeit - Anopheles-Mücken sind nur zwei Milligramm schwer - haben sie eine geringe Trägheit. Fällt der sehr viel schwerere Tropfen auf einen Flügel oder ein Bein, wird die Mücke nicht nach unten gedrückt, sondern rollt zur Seite und setzt ihren Flug ungehindert fort. Der Tropfen fällt nahezu ungebremst weiter nach unten. Dickerson und seine Kollegen konnten zeigen, dass seine Geschwindigkeit durch den Zusammenprall nur um zwei Prozent abnimmt. Die Wirkung, die der Stoß bei der Mücke hinterlässt, ist dementsprechend gering. Schaden nimmt die Mücke auch nicht, wenn der Regentropfen mittig auf ihrem Körper aufschlägt.

Akrobaten der Lüfte

Auch in diesem Fall hilft ihr die geringe Masse. Der Wassertropfen zerplatzt nicht auf ihrer Oberfläche, sondern wird nur leicht deformiert und haftet an der Mücke an. Tropfen und Stechmücke stürzen daraufhin zunächst im Huckepack fünf bis zwanzig Körperlängen nach unten, bevor das Insekt wieder zur Seite ausweichen kann. In den Millisekunden des Sturzflugs nimmt die Mücke die Geschwindigkeit des Tropfens an und wird dabei auf das Hundert- bis Dreihundertfache der Erdbeschleunigung beschleunigt. Diese massive Einwirkung überlebt sie nur wegen ihres stabilen Chitinpanzers. Eine höhere Beschleunigung ist im Tierreich noch nie beobachtet worden und entspricht vermutlich dem Wert, der von einem Organismus noch gerade überlebt werden kann. Problematisch wird es für die Mücken nur dann, wenn sie zu nahe am Boden fliegen und mittig von einem Regentropfen erwischt werden. Sie brauchen für ein Überleben noch genügend Platz für den kurzen Sturzflug mit dem anhaftenden Tropfen. Sonst können sie nicht mehr zur Seite wegrollen, sondern werden beim Aufprall auf dem Boden zerschmettert.