En laboratorieolycka avslöjade en gömd ’superkraft’
Ny forskning visar att dessa till synes ömtåliga insekter besitter ett anmärkningsvärt knep för att klara vintermässiga översvämningar: de växlar till ett slags nödandning under vatten och håller ut i dagar.
Upptäckten kom inte från ett noggrant planerat experiment, utan från en ren olyckshändelse. Vid University of Guelph i Kanada arbetade forskaren Sabrina Rondeau 2020 med humlordrottningar som hölls i konstgjord dvala. De satt i provrör i ett kylskåp, utformat för att efterlikna kalla, fuktiga vintrar.
När kylutrustningen började läcka fylldes provrören med vatten under natten. Nästa morgon hade fyra drottningar redan flutit omkring i över tolv timmar. Rondeau utgick från att de hade drunknat. Till hennes stora förvåning levde de alla fortfarande.
Det som såg ut som ett misslyckat experiment visade sig bli början på en av de märkligaste insektshistorierna de senaste åren.
Forskaren beslöt att undersöka fenomenet systematiskt. Hennes team nedsänkte totalt 143 humlordrottningar fullständigt i kallt vatten i dagar, helt utan tillgång till luft.
Resultaten var anmärkningsvärda:
- efter 7 dygn under vatten levde hela 81% av drottningarna fortfarande
- enskilda individer överlevde till och med 8 fulla dagar nedsänkta
- överlevnadsgraden för den nedsänkta gruppen var högre än för humlor som förblev i luften under samma kalla förhållanden
Den sista punkten gör historien ännu mer häpnadsväckande: humlordrottningar klarade sig alltså bättre i vatten än på torr mark under identiska kalla betingelser.
Varför humlor överhuvudtaget kommer i kontakt med vatten
Humlordrottningar tillbringar inte vintern i ett samhälle med arbetare. Efter sensommaren hittar en befruktad drottning en skyddad plats i jorden, ofta 10 till 20 centimeter djupt, där hon gräver ner sig och förblir orörlig i månader i sträck. Under den perioden lever hon uteslutande på sina fettreserver.
Dessa underjordiska kamrar blir allt oftare översvämmade med vatten. På grund av fuktigare vintrar och kraftigare regnfall kan marken bli vattenmättad under längre perioder. Där en sådan kammare tidigare bara blev fuktig kan den nu tillfälligt förvandlas till ett slags lerig vattenbubbla. Fram tills nu antog man att detta innebar slutet för många drottningar.
De oväntade laboratorieresultaten passar nu logiskt in i denna bild: humlordrottningar visar sig vara långt bättre rustade mot sådana fuktiga vintrar än man hittills trott.
Så här ’andas’ en humla under vatten
Humlor är inte vattenlevande djur, de har inga gälar och lever normalt uteslutande på land. Ändå registrerade sensorer i försöket tydligt utbyte av syre och koldioxid medan djuren satt under vatten. De håller alltså inte bara andan.
1. Passivt syreupptag genom skelettet
En del av tricket ligger i kutikeln, det hårda yttre lagret på insektens kropp. Detta lager är inte fullständigt lufttätt. Vid en mycket låg ämnesomsättningsaktivitet kan en liten mängd syre från det omgivande vattnet helt enkelt diffundera in genom detta lager och in i kroppen.
2. En ’fysisk gäl’ av luft och hår
Den andra mekanismen är mer genial. En humlas kropp är täckt av ett tjockt lager fina hår. Mellan dessa hår förblir ett tunt luftlager hängande, även när djuret sitter under vatten. Det bildar ett slags mini-dykkarklocka runt om huden.
På gränsen mellan vattnet och detta luftlager kan syre från vattnet tränga in i luftfilmen. Från denna film når syret fram till humlans andningsöppningar, kallade spirakler. Forskare benämner detta som en ”fysisk gäl”: inte en äkta gäl som hos en fisk, men ett funktionellt övergångsområde där gasutbyte sker.
3. Ett extremt långsamt standby-läge
Den viktigaste pelaren är ämnesomsättningen. Humlordrottningar i dvala sätter hela kroppen på minimumförbrukning. I kall luft producerar en drottning i genomsnitt 14,4 mikroliter CO₂ per timme per gram kroppsvikt. Sätts hon under vatten faller detta till cirka 2,35 mikroliter.
Ämnesomsättningen sjunker till cirka en sjättedel av den ursprungliga nivån, som om humlan sätter sig själv i ultrabesparingsläge.
Eftersom energiförbrukningen sjunker så drastiskt behöver djuren bara en mycket liten mängd syre. Den långsamma tillförseln via kutikeln och luftfilmen är tillräcklig för att hålla de basala funktionerna igång. Utan denna sänkning av ämnesomsättningen skulle drottningarna drunkna på några timmar.
Klimatförändringar: ökade risker och oväntad motståndskraft
Fuktigare vintrar i Europa och Nordamerika har i åratal oroat ekologer. Pollinerare, däribland humlor, är redan under press från bekämpningsmedel, brist på blommor och sjukdomar. Ytterligare vinterdödlighet till följd av översvämningar tedde sig bli ännu en belastning.
De nya data tecknar en mer nyanserad bild. Detta undervattenstrick ger humlordrottningar en anmärkningsvärd buffert mot kortvariga eller medellånga översvämningar. I områden med allt mer vattenmättade jordar kan det göra skillnaden mellan kollapsande bestånd och ännu livskraftiga populationer.
Det är dock fortfarande oklart var gränsen går. I laboratoriet har man testat upp till åtta dagar. Ingen vet om en drottning kan överleva två eller tre veckor under vatten, som det kan förekomma under extremt fuktiga vintrar. Det är heller inte klart om upprepade episoder — ett par dagar under vatten, därefter torrt igen, och sedan ännu en översvämning — är mer påfrestande än en lång period.
Vad kostar detta supertrick på energibudgeten?
All den energi en humlordrottning förbrukar under vintern kommer från hennes fettreserver. Dessa ska inte bara täcka dvalan, utan också de första avgörande veckorna på våren, där hon ensam startar ett samhälle, lägger ägg och uppfostrar de första arbetarna.
Långvarig nedsänkning kan påverka energiförbrukningen. Ämnesomsättningen sjunker visserligen, men förhållandena är extrema, och återhämtning efter en sådan fas kan kräva extra energi. Om en drottning förbrukar för mycket av sina fettreserver överlever hon kanske till våren, men saknar styrkan att bygga upp ett livskraftigt samhälle.
| Fas | Viktigaste energikälla | Risk för drottningen |
|---|---|---|
| Början av dvalan | Uppbyggda fettreserver från sensommaren | För lite fett → överlever inte hela vintern |
| Under vatten | Mycket långsam förbrukning av samma reserver | För lång nedsänkning → utmattad vid uppvaknande |
| Vårens samhällsstart | Återstående fett samt första nektar och pollen | För lite energi → samhället kollapsar tidigt |
Rondeau och hennes kollegor planerar i uppföljande forskning att väga drottningarnas fettreserver före och efter en undervattenperiod. På så sätt kan man exakt kartlägga hur stor energiräkningen för denna överlevnadsteknik egentligen är.
Vad detta betyder för andra insekter och för trädgårdar
Många andra pollinerare övervintrar liksom humlor i jorden, till exempel ensamma bin och vissa blomflugor. Om humlordrottningar har ett sådant undervattenstrick är det närliggande att anta att andra arter också har överraskande strategier för att klara vattenöverskott.
För naturförvaltare och trädgårdsägare ger detta några praktiska uppmärksamhetspunkter:
- låt på hösten och vintern områden med bar, ostörd jord ligga orörda, eftersom drottningar kan gräva ner sig här
- undvik kraftig jordbearbetning och djup grävning under våta perioder
- utforma trädgårdar och parker så att vatten tillfälligt kan stå, men inte förblir på exakt samma ställe i veckor
- kombinera blomsterrika rabatter med högre, bättre dränerade zoner för övervintering
I jordbruksområden kan det hjälpa att medvetet hålla åkerkanter eller slänter något högre och torrare, medan låglänta områden får hålla kvar vatten. På så sätt skapas ett mosaikmönster där humlordrottningar har flera möjligheter att hitta ett säkert gömställe.
För den naturintresserade avslöjar denna historia något ytterligare: bakom varje humla som på våren svävar över en krokus döljer sig en vinter full av akrobatik som vi sällan tänker på. Ett djur på under ett gram som kan tillbringa en hel vecka under vatten visar hur flexibelt livet kan vara — så länge förhållandena inte förändras för snabbt och för drastiskt.
