WO DER BERGBACH hoch aus der Wand herunterdonnert und schäumend über die Felsblöcke talwärts tanzt, ist der Lieblingsort von Hapalothrix lugubris. Die wenige Millimeter langen Larven einer Netzflügelmückenart spazieren im reissenden Wasser über die von Kieselalgen zusätzlich glitschig gemachten Steine. Wo jede andere mobile Kreatur weggespült würde, grast die Larve wie eine Mikrokuh auf dem Algenrasen. Grosse helle Flecken im braungrünen Algenbelag zeugen von der Fressarbeit des Wildbachbewohners.
Andreas Frutiger, Gewässerbiologe an der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) in Dübendorf, gehört zur kleinen internationalen Schar von Experten für «Blephs», wie die Familie der Netzflügelmücken (Blephariceridae) im Forscherslang heisst. «Lange Zeit hatte man geglaubt, diese hochspezialisierten Insekten seien selten oder gar gefährdet, denn bei den üblichen Bestandesaufnahmen in Bächen und Flüssen hatte man nur vereinzelte Exemplare gefunden. Als wir aber im Sommer 1996 in den Schweizer Bächen im Wildwasser gezielt zu suchen begannen, stiessen wir auf überraschend viele Larven.»
Mittlerweile hat man in der Schweiz an 400 Stellen Vertreter von fünf verschiedenen Arten gefunden. Allen Blephs gemeinsam ist die Freude am reissenden Wasser, weshalb die Anwesenheit von Blephs ein ökologisches Gütezeichen ist. Wo Stauwerke schäumende Bergbäche zum Rinnsal verkommen liessen, haben die Forscher vergeblich nach den Larven gesucht.
Das Interesse an den Blephs hat Tradition. Um 1900 beschrieben sowohl der Basler Zoologe Friedrich Zschokke wie der Kalifornier Vernon Kellog das spektakuläre Leben der Mückenlarven in den Alpen beziehungsweise in den Rocky Mountains. Besonders faszinierte sie das Geheimnis der Fortbewegung im reissenden Wasser: Die Larven saugen sich mit einer Reihe von Saugnäpfen an der glitschigen Felsunterlage fest.
Haftung per Saugnapf gibt es auch bei Tintenfischen oder beim Gelbbrandkäfer, der an den Vorderbeinen halbkugelige Kappen trägt. Beim Auftreten werden sie flach gedrückt und haften so auf glatter Unterlage wegen des Unterdrucks. Was die Blephs jedoch erfunden haben, ist von ungleich raffinierterer Art. In der Mitte jedes der sechs Körpersegmente sitzt als Saugnapf eine biophysikalische Vakuumpumpe. In einer festen Stielröhre aus Chitin ziehen nach dem Aufsetzen des Saugnapfs Muskeln einen Kolben nach oben, wobei in der Röhre ein Vakuum entsteht. Dadurch klebt die ringförmige Haftscheibe am untern Ende des Stiels unverrückbar an der Unterlage - die Larve hat zuverlässig Fuss gefasst.
Wie die Sache im Detail funktioniert, darüber stellten die Experten in den hundert Forschungsjahren die widersprüchlichsten Beobachtungen und Vermutungen an. Lange rätselte man, wie sich die Blephs von einem Larvenstadium zum nächsten entwickeln. Die vier Stadien unterscheiden sich durch einen Grössenzuwachs von jeweils 50 Prozent. Da die Saugnäpfe Teil der verhornten Körperhülle sind, müssen die alten durch grössere ersetzt werden - und dies, ohne den sicheren Halt zu gefährden.
Die entdeckte Lösung ist beeindruckend: Vor der Häutung entwickelt die Larve im Innern des alten Saugnapfs bereits einen fertig ausgebildeten grösseren Ersatznapf. Damit das grössere Modell in die alte Hülle passt, ist es wie ein Regenschirm zusammengeklappt. Bei der Häutung löst die Larve nun einen ersten Saugnapf von der Unterlage, schlüpft aus dem Stiel und spannt sofort den Ersatzsauger auf. Und wenn sie mit dem neuen Saugnapf bereits wieder am Fels klebt, wird Nummer zwei ausgewechselt. Damit sich der Saugnapf innert Sekunden aufspannen lässt, besitzt er eine hohle Zwischenwand, die über spezielle Drüsen mit Körperflüssigkeit prall gepumpt wird.
Spekuliert wurde auch darüber, wie die Larve den Saugnapf während der Fortbewegung möglichst rasch von der Unterlage löst. Andreas Frutiger hat das Rätsel 1998 gelöst. Im künstlichen Wildwasserkanal in Dübendorf liess er Larven über eine Glasscheibe spazieren und filmte sie von unten mit 25 Bildern pro Sekunde. Und er sah, dass das Tier den einzelnen Saugnapf bereits weiterschob, als der Kolben noch oben im Stielhals war - früher dachte man, dass in dieser Kolbenstellung immer noch ein Vakuum und damit Saugbetrieb herrsche. Frutiger entdeckte im Rand der Haftscheibe schliesslich eine feine Kerbe, die sich kurz vor dem Ende der Haftphase wie ein Mund öffnet: ein Ventil, das die Vakuumkammer innert Sekundenbruchteilen flutet und so das Haften rasch beendet. Deshalb kann sich das Körpersegment verschieben, noch bevor der Kolben in die untere Startposition zurückgefahren ist.
Die weitere Analyse der Videosequenzen zeigte die ganze Vielfalt der Saugnapftechnik. Beginnend mit dem hintersten Körpersegment, bewegt das Tier wellenartig einen Saugnapf nach dem andern. Die in der Schweiz von 300 bis 2270 Meter über Meer vorkommende, häufigste Art, Liponeura cinerascens minor, braucht für einen Zyklus aller sechs Saugnäpfe lediglich ein bis zwei Sekunden und kommt so in einer Minute fünf Zentimeter weit. Für den Seitwärtsgang verschiebt die Larve einzelne Saugnäpfe quer zur Körperachse. Und hat sie es besonders eilig, löst sie mehrere Saugnäpfe gleichzeitig und schwingt den Vorder- oder Hinterteil schräg zur Seite.
Manche Blephs haben sogar einen Rückwärtsgang, den sie etwa einschalten, wenn sie unvermittelt auf schwache Strömung treffen und möglichst rasch wieder ins reissende Wasser zurückwollen. Bei allen Schritten achten die Blephs darauf, dass sie immer mit mindestens zwei Saugnäpfen fest am Boden haften, denn nur so bleibt der Körper in der starken Strömung sicher auf Kurs. Sogar das Fressen ist mit dem Saugnapfzyklus synchronisiert: Die Larve schaufelt sich immer genau dann Algen in den Mund, wenn der vorderste Saugnapf haftet und so ein optimales Widerlager für die Kratzbewegung der Mundwerkzeuge gegeben ist.
Doch wozu all die Mühe im reissenden Bergbach, wenn es doch meist nur wenige Meter entfernt stilleres Wasser gibt? Mit der Spezialisierung auf extreme Starkströmung haben sich die Blephs eine ökologische Nische erobert, wo sie vor Räubern wie vor Nahrungskonkurrenten relativ sicher sind. Lässt die Strömung bei sinkendem Wasserstand nach, kann es vorkommen, dass eine Wasseramsel nach den wenige Zentimeter unter der Wasseroberfläche lebenden Larven pickt. Um dieser Gefahr zu entgehen, wandern die Blephs auf ihrem Stein immer der stärksten Strömung entgegen. Und falls das Wasser weit und breit zahm geworden ist, lösen sie sich völlig von der Unterlage und lassen sich mit hohlem Kreuz bachabwärts treiben, bis sie lebhafteres Wasser finden und blitzschnell an einem Stein wieder Saugfuss fassen.
Die Blephs sind die unbestrittenen Könige der schnellen Gewässer. Wo der Bergbach etwas weniger stark strömt, leben auch Larven von Köcherfliegen, Kriebelmücken und Eintagsfliegen. Köcherfliegenlarven krabbeln flink im Wasser herum und inspizieren die Fangnetzchen, die sie in die Strömung gebaut haben. Damit sieben sie Schwebestoffe und Algen als Nahrung aus dem Wasser.
Die sehr flach gebauten Eintagsfliegenlarven der Gattung Rhithrogena dagegen haken sich mit scharfen Krallen ins Gestein und sammeln wie die Blephs die Algen von der Unterlage. Ihre sechs Oberschenkel sind wie Spoiler geformt - eine dynamische Stabilisation, die das Tier desto kräftiger an die Unterlage drückt, je stärker die Strömung wird. Eine elegante Lösung, die aber nicht mehr genügt für die reissenden Fluten, in denen Blephs sich aufhalten.
Das Wasser ist für die Blephs ein Refugium auf Zeit. Nach dem Zyklus der vier Larvenstadien, der je nach Nahrungsangebot und Wassertemperatur zwischen 50 und 150 Tagen dauert, müssen sie sich für zwei bis vier Wochen verpuppen, um zur fliegenden Mücke zu werden. Die Puppen können sich nicht fortbewegen und sind Feinden schutzlos ausgeliefert. Deshalb suchen die Blephs im vierten Larvenstadium eine Stelle mit besonders starker Strömung, wo sie sich dann mit einem äusserst dauerhaften Speichelkitt als Puppe ans Gestein kleben. So warten sie, oft zu Hunderten und fein säuberlich in der Strömung ausgerichtet, dass aus ihnen Netzflügelmücken werden.
Hat der Bach weiter gerauscht und ist keine Köcherfliege über die Puppenstube hergefallen, kommt der Tag, an dem zartbeflügelte Mücken aus dem reissenden Wasser aufsteigen sollen. Für diese heikle Aufgabe haben sich in der Puppe zusammengefaltete, aber bereits fertig entwickelte Flügel gebildet. Im Puppeninnern entsteht jetzt ein Überdruck, die Hülle bricht auf, die starke Strömung wirbelt die Mücke an die Oberfläche.
Dank einer Wachsschicht sind Körper und Flügel unbenetzbar und bleiben trocken. Nach dem Auftauchen entfaltet die Schaumgeborene sofort ihre Flügel und schwirrt über die Gischt. Die Männchen sind zuerst in der Luft. Taucht ein Weibchen aus dem Wasser, wird es von einem Knäuel von Männchen erwartet und unverzüglich begattet. Und wenig später klebt das Weibchen mehrere hundert Eier dicht unter der Wasserlinie an das Bachgeröll.
Den schnakenähnlichen, langbeinigen Netzflügelmücken sind in der Regel nur ein paar Minuten, allerhöchstens aber wenige Tage als fliegende Wesen vergönnt. Ihre Aufgabe, die Fortpflanzung, ist schnell erledigt, weshalb sie nicht einmal einen Mund oder Darm haben, um sich zu ernähren.