DAS LEBEN HAT im Laufe der Jahrmillionen gelernt, mit den widrigsten Umständen fertig zu werden. Es gibt Tiere, die in arktischer Kälte überleben können. Andere scheinen sich in der heissen Trockenheit der Wüste wohl zu fühlen. Steigt dort allerdings die Temperatur gegen Mittag höher und höher, wird es auch den Hitzespezialisten zu heiss: sie graben sich im Wüstensand zu kühleren Schichten hinunter und warten auf den Sonnenuntergang.
Je kleiner das Tier, desto ungünstiger ist das Verhältnis von Körpervolumen zu Körperoberfläche. Ein Konstanthalten der Körpertemperatur bei steigender Umgebungstemperatur wird deshalb bald einmal unmöglich. So könnten kleine Wüstensäuger noch so viel schwitzen, sie würden die Hitze doch nicht meistern - ganz abgesehen von der Schwierigkeit, das für die physiologische Verdunstungsanlage nötige Wasser zu finden. Der Körper kleiner, in der Wüste heimischer Säugetiere besitzt deshalb keine Schweissdrüsen. Die Tiere überbrücken die Tagesglut im Untergrund und tummeln sich erst unter dem Sternenhimmel im Freien.
Wenn die Sonne um die Mittagszeit die sandige Oberfläche der Sahara bis zu 70 Grad Celsius heiss werden lässt, scheint jedes tierische Leben verschwunden. Wer gut beobachtet, sieht indes plötzlich silberglänzende Ameisen auf langen Beinen mit irrer Geschwindigkeit über die Dünen flitzen. Und immer wieder rennen sie auf einen zufällig am Weg stehenden Pflanzenhalm, verharren dort einige Sekunden, um alsbald den Backofensprint wieder aufzunehmen. Nach etwa 30 Minuten ist der Spuk vorbei. Die einen Zentimeter grossen Tiere haben sich in dieser Zeit vielleicht 200 Meter weit vom Eingang des unterirdischen Nestes entfernt und sind schliesslich schnurstracks in das schützende Heim zurückgekehrt; mit Geschwindigkeiten bis zu einem Meter pro Sekunde.
Setzt man dieses Tempo in Relation zur Körpergrösse, spurten die Winzlinge schneller als jeder andere Erdbewohner - ein Windhund etwa müsste in einer Sekunde 100 Meter schaffen. Wer es so eilig hat, dem muss es unter den Sohlen brennen.
Rüdiger Wehner vom Zoologischen Institut der Universität Zürich studiert seit vielen Jahren das Leben der Wüstenameisen der Gattung Cataglyphis. Dabei interessiert ihn unter anderem, wie sich der Insektenkörper dem Leben in der Hitze angepasst hat und mit welchen Verhaltensstrategien die verschiedenen Arten der Hitze begegnen.
Im Hochsommer 1987 untersuchte er, zusammen mit seiner Frau Sibylle und dem afrikanischen Assistenten Alan Marsh, in den Sanddünen der tunesischen Sahara die Wüstenameise Cataglyphis bombycina. Was das Forscherteam entdeckte, stellt alles in den Schatten, was bisher an Überlebenskunst unter solchen Bedingungen bekannt gewesen war.
Cataglyphis bombycina (Wehner nennt sie wegen ihres hübschen Silberkleids «Silberameise») lebt von jenen Insekten und Spinnentieren, die nach der nächtlichen Futtersuche der aufkommenden Hitze des Wüstentages nicht rasch genug entfliehen konnten und schliesslich tot auf dem Sand liegenblieben.
Eine Silberameisenkolonie verfügt über ein grosses unterirdisches Nest mit einer Vielzahl kleiner Ausgänge zur Oberwelt. Ein Team von etlichen hundert Spezialisten hat nun die heikle Aufgabe, dann, wenn die andern Insekten und Spinnen längst wieder an der Kühle sind, nach draussen zu stürmen, um die Wüstenleichen als Futter für die eigene Kolonie nach Hause zu schaffen. Temperaturmessungen auf verschiedener Höhe über dem Wüstenboden haben ergeben, dass die Ameisen ihr Nest für den Sprint genau dann verlassen, wenn kurz nach Mittag die Temperatur vier Millimeter über dem Boden auf 46 Grad geklettert ist.
Die vier Millimeter sind deshalb wichtig, weil die extralangen Beine der Ameise ihren Körper auf dieser Höhe halten. Und da die Temperatur direkt am Boden ohne weiteres 10 Grad heisser sein kann als auf vier Millimeter Höhe, ist die Langbeinigkeit bereits ein erster Überlebenstrick.
Um zu wissen, wann es draussen 46 Grad geworden ist, erscheinen einzelne Ameisen immer wieder am Nestausgang und messen (mit einem noch nicht geklärten biologischen Verfahren) laufend die Lufttemperatur. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, alarmieren die Temperaturwächter mit Duftstoffen die in den obersten Nestkammern wartende Sammlerbrigade. Und wie beim Startschuss zum Massenmarathon stürmen Hunderte auf einmal in die glühende Sahara hinaus, um in allen Richtungen nach den nahrhaften Leichen zu suchen.
Sie rennen um ihr Leben. Denn innert Sekunden hat der Ameisenkörper die Temperatur der heissen Luft angenommen. Und jede Minute steigert unbarmherzig die Hitze. Steigt so die Körpertemperatur schliesslich auf 54 Grad, ist selbst der Hitzeweltmeister unter den Landtieren am Anschlag: die Laufbewegungen der Ameise werden unkoordiniert, und bei 55 Grad stirbt das Tier.
Das Zeitfenster für den Temperaturanstieg von 46 auf 54 Grad beträgt nur etwa eine halbe Stunde. Dann hat die Silberameise entweder glücklich eine Beute ins Nest zurück geschleppt; oder sie ist mit leerem Greifkiefer heimgekehrt; oder sie teilt das Schicksal der Hitzeleichen, derentwegen sie ihren Wüstenspurt unternommen hat.
Das horrende Lauftempo verschafft der Silberameise wohl etwas kühlenden Fahrtwind. Trotzdem muss sie öfter Hitzepause machen. Um von der heissen Sandfläche wegzukommen, klettert sie auf Pflanzenhalme oder irgendeine Erhöhung (gelegentlich auch ein Forscherbein) und verharrt dort einige Sekunden bewegungslos in den kühleren Luftschichten. Die Hitzepausen beanspruchen 30 bis 80 Prozent der wertvollen Suchzeit.
Der Ameisenkörper hat ausserdem im Laufe der Evolution einen physiologischen Hitzeschutz entwickelt. Wie molekularbiologische Untersuchungen zeigten, hat Cataglyphis während des ganzen Wüstensprints «Hitzeschockgene» eingeschaltet, die im Körper spezielle Eiweisse produzieren. Diese schützen die wichtigsten Körperfunktionen vor übermässigem Hitzestress.
Nähert sich die Körpertemperatur der Ameise auf der höllischen Tour 55 Grad, kann der biologische Hitzeschutz nicht mehr mithalten. Um nicht zu sterben, muss das Tier rasch zum Nest zurückfinden. Wie weiss es aber nach hektischem Zickzack über Hunderte von Metern, wo in der Öde der millimetergrosse rettende Eingang ist? In einem mehrjährigen Forschungsprojekt haben Wehner und sein Team in einer topfebenen Salzpfanne der tunesischen Wüste an der Ameisenart Cataglyphis fortis untersucht, mit welchen Navigationsverfahren sich die Tiere orientieren. Das erstaunliche Resultat: Mit ihren Facettenaugen kann die Ameise das für unser Auge unsichtbare Polarisationsmuster des Himmelslichts lesen.
Wie die Forschungsgruppe in ihrem Labor in Zürich herausfand, besitzen Ameisen (und auch Bienen) im Auge ein neuronales Abbild des Himmelsmusters. Mit diesem Passfilter aus spezialisierten Sehzellen und nachgeschalteten Nervenzentren registriert das Tierhirn laufend die Winkel der Richtungsänderungen und weiss so immer, in welcher Richtung das Nest liegt. Um dieses Orientierungsverhalten zu untersuchen, sprayten die Forscher ein riesiges Koordinatennetz auf den Wüstenboden und verfolgten die Ameise mit einem Handwagen, der dank einem raffinierten System von Linsen und Polarisationsfiltern die optischen Informationen der Ameise nachvollziehen konnte. Es muss für einen zufällig vorbeikommenden Kameltreiber ein merkwürdiger Anblick gewesen sein, den Europäer mit dem seltsamen Gefährt scheinbar ziellos durch die Landschaft irren zu sehen.
Zum Verhalten der Silberameise drängt sich eine weitere Frage auf. Warum beginnt sie ihren Beutezug erst bei 46 Grad und hetzt sich in der steigenden Wüstenhitze fast zu Tode, anstatt bereits am kühlen Morgen auf Jagd zu gehen? Die Antwort heisst Acanthodactylus dumerili, eine Wüsteneidechse. Sie ist der grosse Fressfeind der Silberameise und hat ihren Unterschlupf meist in der Nähe des Ameisennestes. Setzt man Silberameisen frei, bevor es vier Millimeter über dem Boden 46 Grad warm geworden ist, werden sie innert Minuten von der Eidechse konsumiert. Aber just etwa ab diesen 46 Grad wird es der Eidechse zu heiss, und sie muss sich in ihren Bau verziehen. In feiner ökologischer Abstimmung hat also die Silberameise gelernt, jenes schmale Temperaturband zu nutzen, in dem hitzemässig nur noch sie, nicht aber ihr Feind mithalten kann.
Die Gratwanderung zwischen Gefressenwerden und Hitzetod lässt einen Leichensammler allerdings im Durchschnitt nur sechs Tage alt werden. In seinem kurzen Leben bringt er jedoch als Beute das 15- bis 20fache seines Körpergewichts zum Nest zurück. Womit auch im brutalen Hitzeroulette die soziobiologische Rechnung stimmen dürfte.