En tyst thriller utspelar sig under vintermarken
Under frusna åkrar pågår något närmast otroligt: humlordrottningar som hamnar helt under vatten, men ändå inte dör. Ny forskning visar att dessa till synes ömtåliga insekter kan andas i kallt vatten i dagar under vinterdvalan – vid en tidpunkt då alla trodde de var förlorade vid översvämning.
En laboratoriemiss avslöjar en dold superkraft
Historien börjar 2020 vid University of Guelph i Kanada. Forskaren Sabrina Rondeau arbetade med humlordrottningar i djup vinterdvala. Djuren satt var för sig i små rör i ett kylskåp som skulle efterlikna de kalla, fuktiga förhållandena i jorden.
En natt gick det fel: kylskåpet läckte och rören fylldes helt med vatten. När Rondeau kom in i laboratoriet nästa morgon hade fyra drottningar redan flutit i vattnet i över tolv timmar. Hon utgick från att de alla hade drunknat.
Till hennes stora förvåning levde djuren fortfarande. De rörde sig inte mycket, men kroppen reagerade. Det oväntade resultatet väckte hennes nyfikenhet. Var detta en tillfällighet, eller kunde humlordrottningar strukturellt klara långvarig nedsänkning?
Större försök: 143 drottningar under vatten
Rondeau bestämde sig för att undersöka det noggrannare. Hon samlade 143 humlordrottningar i vinterdvala och placerade dem fullständigt under kallt vatten. Djuren låg i vattnet utan tillgång till luft i flera dagar i sträck.
Resultaten var anmärkningsvärda:
- efter 7 dagar under vatten levde hela 81% av drottningarna fortfarande
- enstaka exemplar överlevde till och med 8 fulla dagar under vatten
- denna grupp klarade sig bättre än kontrolldrottningar som låg torrt men kallt
Inte nog med att många drottningar överlevde nedsänkningen – i vissa fall hade de faktiskt större chans att överleva veckan än artfränder som befann sig i kall luft på normalt vis.
Forskarna upptäckte att humlordrottningar i vinterdvala inte medför en luftreserv, utan faktiskt tar upp syre direkt från vattnet.
Så här andas en landinsekt under vatten
Humlordrottningar betraktas normalt som utpräglade landinsekter. De har inga synliga gälar, inga simhinnor – inget vi förknippar med ett liv i vatten. Ändå visade mätningar att nedsänkta drottningar fortsatte att förbruka syre och avge koldioxid.
Forskarteamet mätte gasutbytet noggrant vid olika temperaturer och förhållanden. Det visade sig att tre processer tillsammans bildar ett slags ”överlevnadstillstånd”.
1. Syre genom huden
Den första mekanismen kallar forskarna ”passiv vattenandning”. Kroppens yttersta lager, kutikula, låter små mängder löst syre passera igenom. Det syret diffunderar långsamt in i vävnaderna, utan att drottningen aktivt behöver pumpa eller röra sig.
För en aktivt flygande humla skulle det inte räcka alls. Men för ett djur i djup vinterdvala, som nästan inte använder energi, räcker det plötsligt för att upprätthålla de mest basala funktionerna.
2. En osynlig gäl av luftbubblor
Den andra mekanismen handlar om den fina behåringen som humlor är kända för. Dessa hår fäster ett tunt lager luft mot kroppen när djuret hamnar under vatten. Detta lager fungerar som ett slags ”fysisk gäl”:
- vattnet stöter mot luftfilmen
- syre från vattnet överförs till detta luftlager
- från luftlagret tränger syret in i kroppen via andningshålen (spirakler)
Därmed uppstår en kontinuerlig, om än mycket långsam, tillförsel av friskt syre. Principen påminner om det som är känt från vissa vatteninsekter som dyker ner med en luftbubbla.
3. Ämnesomsättningen skruvas ner till en sjättedel
Den tredje faktorn fullbordar bilden: drottningens energibehov sjunker extremt lågt. Vid en temperatur på omkring 3 grader Celsius förbrukar en vilande humlordrottning på land i genomsnitt 14,4 mikroliter CO₂ per timme per gram kroppsvikt. Under vatten sjunker det till cirka 2,35 mikroliter.
Humlordrottningens energiförbrukning under vinterdvalan sjunker under vatten till cirka en sjättedel av den normala vilandenivån.
På grund av denna minimala förbrukning behöver drottningen heller inte mycket syre. Den långsamma tillförseln via hud och luftfilm räcker då plötsligt för att hålla henne vid liv. Utan detta extrema ”energisparläge” skulle hon kvävas på några timmar.
Vad detta berättar om humlor i ett blötare klimat
Stora delar av Europa och Nordamerika upplever blötare vintrar. Kraftiga regnskurar och vattenmättade jordlager förekommer oftare än förr. För humlordrottningar är det betydelsefullt, eftersom de tillbringar hela vintern i små hålor i jorden – ofta bara några centimeter under ytan.
Om dessa hålor fylls med vatten sitter djuren fångade i en lerig, översvämmad kammare. Länge var det oklart hur mycket de kunde tåla. De nya resultaten visar att de är förvånansvärt väl anpassade just till detta scenario.
Denna vattenbeständighet ger humlor en tydlig fördel i en tid då vädret blir mer oförutsägbart. Kolonier kommer sannolikt att förbli mer stabila, även när jorden ligger vattenmättad i veckor.
Hur länge kan de hålla ut?
Det finns dock fortfarande många obesvarade frågor. Försöken gick upp till åtta dagar, men ingen vet om det verkligen är gränsen. Kanske kan vissa djur klara sig ännu längre, eller så faller överlevnadschansen kanske brant därefter.
En annan fråga handlar om upprepade översvämningar. I naturen kan regntoppar följa tätt på varandra, så en drottning kan bli delvis översvämmad och torka ut flera gånger. Forskarna vet ännu inte om humlor klarar sådana upprepade våt-torr-cykler lika bra som en lång nedsänkning.
Därtill kommer att djuren tär på sina fettreserver genom vintern. Det bränslet behöver de på våren för att bygga upp en ny koloni, lägga ägg och uppfostra de första arbetarna. Om en lång period under vatten förbrukar fettreserverna snabbare än normalt kan en drottning kanske nog överleva till våren – men ändå misslyckas vid uppstarten av sitt folk.
Varför denna forskning sträcker sig långt utanför humlor
Många andra pollinerare övervintrar också i jorden: solitära bin, vissa blomflugor och olika getingarter. De befinner sig under liknande fuktiga förhållanden och drabbas även av vattenöverskott.
Forskarna misstänker att vissa av dessa arter har liknande anpassningar som ännu inte har upptäckts. Om det är fallet betyder det att långt fler insekter besitter en dold reserv mot extrem nederbörd än man hittills har antagit.
| Grupp | Övervintringsplats | Möjlig sårbarhet för vattenöverskott |
|---|---|---|
| Humlor | I jorden som drottning | Visar sig förvånansvärt låg tack vare vattenandning |
| Solitära bin | I gångar i jorden eller ihåliga stjälkar | Stor variation förmodat; nästan inte testat |
| Fjärilar (puppstadium) | Mellan löv eller i tät vegetation | Särskild risk vid långvarig våt snö och is |
Forskningen om humlor utgör därför ett slags pilotfall: om en välkänd pollinatör besitter så osannolika överlevnadsstrategier, hur många överraskningar döljer sig då i till synes ”vanliga” insekter?
Vad detta betyder för trädgårdar, jordbruk och naturvård
För lantbrukare och naturintresserade är dessa nyheter dubbelsidiga. Å ena sidan ger det hopp: humlor är möjligen mindre sårbara för våta vintrar än man trodde. Å andra sidan understryker det hur starkt deras överlevnad hänger samman med ostörda, lugna jordbottnar.
Den som vill hjälpa humlor kan vara uppmärksam på några enkla saker:
- låt hörn med lös, ouppgrävd jord med lite lövströ ligga orörda
- undvik tunga maskiner på våta åkrar eller gräsmattor under vintern
- underlåt att anlägga djup dränering direkt bredvid blomsterrika kanter där humlor gärna slår sig ner
En sådan jordbotten ger inte bara skydd mot frost, utan sannolikt också bättre möjlighet för att vatten sprids långsamt, så hålen inte fylls abrupt.
För trädgårdsälskare är det nyttigt att veta att humlordrottningar ofta redan i slutet av sommaren eller tidiga hösten söker en plats för vinterdvala. Ett lugnt, ostört hörn av trädgården kan därför göra skillnaden mellan en lyckad uppstart av en ny koloni – eller en trädgård utan surrande humlor på våren.
