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NZZ Folio 03/04 - Thema: Gesundheit   Inhaltsverzeichnis

Von Tieren -- Floh mit Frostschutz

Von Herbert Cerutti

IM HOCHGEBIRGE zu hausen, ist kein Schleck. Bringt schon der Sommer bei Schlechtwettereinbruch manchem Tier Probleme, wird der Bergwinter mit Hunger und Kälte zur Überlebensfrage. Deshalb verziehen sich Hirsch und Adler im Herbst in tiefere Gefilde, wo der Speisezettel nicht ganz so karg, die Kälte weniger grimmig ist.

Wer wie Gemse und Steinbock dennoch in den oberen Regionen bleibt, frisst sich ein dickes Fettpolster an und kleidet sich in schützenden Winterpelz. Andere verschwinden von der wetterexponierten Oberfläche, pflegen wie das Murmeltier im behaglichen Bau ihren Winterschlaf, buddeln sich wie das Schneehuhn als temporäres Nachtquartier in der wärmeisolierenden weissen Decke eine Höhle.

In den höchsten alpinen Etagen, wo selbst im Sommer Schnee und Eis unerbittlich herrschen, scheint für Leben kein Platz zu sein. Ausser für jenen Kerl, der wohl als härtester Geselle unserer Fauna gelten darf: Isotoma saltans, der Gletscherfloh.

Für dieses urtümliche Insekt aus der Ordnung der Springschwänze bietet der sonst so lebensfeindliche Raum eine ökologische Nische, wo er ohne jede Konkurrenz Nahrung und Unterschlupf findet. Wie sich der Gletscherfloh in der frostigen Welt arrangiert und wie er selbst noch Temperaturen von minus 20 Grad Celsius verkraften kann, hat erst die neuere Forschung enträtselt.

Schon im 17. Jahrhundert gab es Berichte über «Schneeinsekten», gut millimetergrosse schwarze Tierchen, die an schönen Sommertagen millionenfach auf der Gletscheroberfläche krabbeln und die weisse Landschaft wie mit einer feinen Russschicht überziehen. Den damaligen Gelehrten erschien ein Gletscher als permanenter Lebensraum jedoch undenkbar. Also mussten diese Vermes nivales wohl vom Himmel gefallene Würmer sein.

Den wahren Sachverhalt klärte erst der Geologe Edouard Desor, der als Flüchtling nach Bern gekommen war. Als Mitarbeiter von Louis Agassiz erforschte er die Schweizer Gletscher und entdeckte dabei im Jahr 1839 auf dem Gornergletscher einen Eisbewohner: den Gletscherfloh.

Zur Ehre seines Entdeckers erhielt das Tierchen den wissenschaftlichen Namen Desoria glacialis. Da spätere Untersuchungen das Insekt der Springschwanzgattung Isotoma zuordneten, gilt heute der gebräuchliche Name Isotoma saltans.

In den Folgejahren fand man den Gletscherfloh auch auf dem Unteraargletscher, dem Monte Rosa, der Schesaplana und schliesslich fast überall in der alpinen Gletscherwelt. Man glaubte, der Gletscherfloh, den man an schönen Sommertagen auf dem blanken Eis herumkriechen sieht, gefriere nachts im Eis fest und werde am Morgen durch die wärmenden Sonnenstrahlen wieder aufgetaut. Und den langen Bergwinter überständen die Gletscherflöhe nur als Eier für die nächste Generation. Erst die Innsbrucker Zoologen Otto Steinböck und Hannes An der Lahn räumten um 1939 mit diesen Mythen auf.

Wer die blanke Gletscheroberfläche genau betrachtet, entdeckt ein weitmaschiges Netz von Haarspalten, die sich bei der Umwandlung des Firnschnees zu Eis gebildet haben. Denn der Gletscher ist keineswegs ein solider Körper, sondern setzt sich aus «Gletscherkörnern» zusammen, jedes ein paar Zentimeter gross und mit feinen Rissen an der Grenze zum Nachbarkorn.

Die Eisoberfläche trägt ein pockennarbiges Gesicht. Wind und Schmelzwasser transportieren laufend Staub von den Moränen auf den Gletscher. Und aus den tieferen Regionen werden von den Föhren und Tannen Blütenpollen auf das Eis geweht. Da sich die dunklen Partikeln dieses «Gletscherschlamms» (Kryokonit) in der Sonne stärker erwärmen als das helle Eis, entstehen lauter kleine Schmelzmulden und Röhrchen, auf deren Grund sich der Gletscherschlamm sammelt. Diese etwa 30 Zentimeter tief unter die Eisoberfläche führende Welt der Kryokonitlöcher und Haarspalten ist die Wohnstube der Gletscherflöhe. Und auch ihr Fresstopf, denn der Pollen der Nadelbäume ist sehr nährstoffreich.

So tummeln sich die Gletscherflöhe zwar auf der sonnigen Oberfläche, bei bedecktem Himmel und in der Nacht wuselt das Insektenheer jedoch, geschützt vor den frostigen Winden, im Gletscherbauch. Und im Winter? Hannes An der Lahn grub 1939 auf dem Jamtalferner, einem Gletscher im Silvrettagebiet, ein fast zwei Meter tiefes Loch in den Neuschnee bis zum blanken Eis. Dort fand er in der lockeren Schicht des Schwimmschnees direkt an der Grenze zum festen Eis sowie in den Kryokonitlücken der rauhen Gletscheroberfläche das Flohvolk. Weder erfroren noch im Winterschlaf, sondern munter auf Pollenfress tour.

Auch die Meinung, der Gletscherfloh erhole sich gerne an der wärmenden Bergsonne von seinem kühlen Eislabyrinth, ist mittlerweile widerlegt. 1988 entdeckte Hubert Kopeszki von der Universität Wien die Wahrheit: Das Erscheinen von Millionen der dunklen Insekten im Sommer an der sonnigen Gletscheroberfläche ist kein Bummel, sondern Flucht vor dem Ertrinkungstod.

Denn unter der intensiven Sonne des Hochgebirges schmilzt das Eis der Gletscheroberfläche. Und bald schon tosen dem Gletscherfloh in seinen Wohngängen wahre Sturzbäche entgegen. Als Rettung vor dem stetig steigenden Wasser bleibt nur der Spurt an die Gletscheroberfläche. Sie ist ein temporäres Refugium, bis Wolken oder die anbrechende Nacht das Schmelzwasser wieder versiegen lassen. Um nicht an Wassertropfen hängen zu bleiben, fettet sich das Insekt mit einer öligen Substanz ein, die es selber produziert und mit den Antennen und Beinen über den Körper verteilt.

Dass der Gletscherfloh keine Minute länger als nötig über Tag bleibt, hat seinen guten Grund: So sicher das Tier in seinem eisigen Gangsystem vor Fressfeinden ist, auf dem aperen Gletscher lauern Räuber. Etwa der spinnenartige Gletscherweberknecht, der auf Moränensteinen lauert, um die auftauchenden Gletscherflöhe zu jagen.

Die bedrohte Kreatur ist jedoch nicht gänzlich ohne Chance. Als echter Springschwanz trägt der Gletscherfloh an einem Gelenk unter dem Bauch die Furca. Sie ist eine nach vorne geklappte, zweizackige Springgabel. Bei drohender Gefahr streckt das Tier mit speziell dafür vorgesehenen Muskeln blitzschnell seine Furca, katapultiert sich zentimeterweit hoch in die Luft und damit fort aus dem Bereich der tödlichen Klauen des angreifenden Räubers.

Wie Laborversuche zeigten, suchen sich Gletscherflöhe in einem Temperaturgefälle jene behagliche Zone um die null Grad Celsius, die für die obersten Gletscherschichten typisch ist. Wird es wärmer, geraten die Tiere in Atemnot. Mit steigender Temperatur wird nicht nur ihr Sauerstoffbedarf sehr viel grösser, auch das für die Atmung verantwortliche und speziell an tiefe Temperaturen angepasste Enzymsystem kommt an seine Leistungsgrenze. Das Tier erstickt bei etwa 12 Grad. Minustemperaturen aber kann der Gletscherfloh gut verkraften; man hat selbst bei minus 15 Grad die Tierchen noch munter gefunden.

Solche Kälteresistenz ist nötig, da der Gletscherfloh bei der Flucht vor Wasser oder im Winter bei von den Stürmen blankgefegtem Eis zuweilen starkem Frost ausgesetzt ist. Wie der Körper dann dem Gefriertod entgeht, haben erst Forschungen der letzten zwanzig Jahre, wie sie etwa der Berner Zoologe Jürg Zettel an verschiedenen Springschwanzarten der Hochalpen machte, umfassend geklärt.

Indem das Insekt seine Körperflüssigkeit mit Zuckerarten und Alkoholen anreichert, wird der Gefrierpunkt markant gesenkt. Neben solchen biologischen Frostschutzmitteln produziert der Körper auch noch spezielle Eiweissmoleküle, die den eigentlichen Gefriervorgang blockieren: Sobald sich in der Flüssigkeit erste Eiskristalle bilden, heften sich die Eiweissmoleküle sofort an die Kristalloberfläche und verhindern so die weitere Eisbildung. Mit einem solchem «Super cooling» bleibt die im Gletscherfloh zirkulierende Hämolymphe noch bei minus 20 Grad flüssig. Um das Risiko weiter zu vermindern, entleert der Springschwanz bei starken Minustemperaturen seinen Darm und entfernt damit alle freien Partikeln, die zu Eiskristallen gefrieren könnten.

Auch die Frage, wie der Gletscherfloh in seiner extremen Welt zu Nachwuchs kommt, ist mittlerweile geklärt: mit einem Minimum an Sex. Im Herbst, wenn der Neuschnee auf dem Gletscher die Gefahr von Schmelzwasser bannt, paaren sich die Gletscherflöhe. Das Männchen legt bis zu 30 Samenpakete auf dem Eisuntergrund ab, die dann von dem Weibchen gefunden und in die Genitalöffnung aufgenommen werden. Dann legt das Weibchen die kugelrunden, orangeroten Eier weit verstreut ins Eislabyrinth.

Nach etwa vier Monaten schlüpfen die Jungen, noch bevor das wärmer werdende Wetter mit seinem Schmelzwasser die Eier wegspült. Um wachsen zu können, müssen sich die Jungtiere etwa einmal pro Monat häuten. Erst nach gut einem Dutzend Kleiderwechseln ist aus dem rosaroten Kind ein ausgewachsener und durch die Sommersonne schwarzblau pigmentierter Gletscherfloh geworden.

Im Durchschnitt hat der Gletscherfloh jetzt noch zwei Lebensjahre vor sich. Für ein derart schwieriges Biotop eine doch erstaunliche Vitalität.


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