Bombardierkäfer (Brachinus sp.) (Bild: Verändert nach David Hill; CC-BY-2.0-Lizenz)

Wie Bombardierkäfer Feuerstöße heißer, ätzender Flüssigkeit abgeben.

Bombardierkäfern (Brachininae) sollte man besser aus dem Weg gehen, denn sie besitzen eine explosive Art der Verteidigung. Fühlen sie sich bedroht, können sie mit einer ätzenden Flüssigkeit schießen, die bei einigen Arten bis zu 100 °C heiß wird. In ihrem Hinterleib besitzen die zwischen 5 und 15 Millimeter großen Käfer dazu spezielle paarige Drüsen mit jeweils zwei Kammern: einer Sammelblase und einer Explosionskammer. Die Sammelblase enthält unter anderem die hochreaktiven Chemikalien Hydrochinon und Wasserstoffperoxid. Wenn diese in die Explosionskammer gelangen, mischen sie sich dort mit den Enzymen Peroxidase und Katalase und reagieren heftig miteinander. Die gefährliche Brühe schießt anschließend explosionsartig aus dem Hinterleib des Bombardierkäfers. Dieses Abwehrsystem ist in der Natur einzigartig.

Einige Arten von Bombardierkäfern verteidigen sich mit nur einer einzigen Explosion. Andere Arten (Brachinini) hingegen, produzieren regelrechte Feuerstöße, bei denen mehrere Explosionen binnen Sekundenbruchteilen nacheinander aus dem Käferleib schießen. Bislang war noch nicht bekannt, wie diese mehrfachen, rhythmischen Explosionen zustande kommen.

Historische Darstellung eines Bombardierkäfers bei der Abwehr eines Feindes

Eric M. Arndt und Kollegen haben die Abwehrstrategie der Bombardierkäfer nun im Detail untersucht und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht. Neben anatomischen Untersuchungen machten sie auch Röntgenaufnahmen der Käfer während diese „in die Luft gingen“. So konnten die Forscher das Geheimnis der mehrfachen Explosionen lüften.

Zwischen der chemikaliengefüllten Sammelblase und der Explosionskammer sitzt eine Klappe. Wenn der Käfer diese Klappe durch Muskelkontraktion öffnet, gelangt ein Tropfen der Chemikalien in die Explosionskammer, wo er sich mit den Enzymen mischt und schließlich explodiert. Die Explosionskammer ist insgesamt sehr stabil gebaut. Ein Teil der Kammer ist jedoch viel nachgiebiger. Es ist eine flexible Membran, die sich in der Nähe der Klappe befindet. Bei einer Explosion dehnt sich diese Membran stark aus und drückt dadurch die Klappe zur Sammelblase zu. Damit werden die Chemikalien in der Sammelblase wieder von der Explosionskammer getrennt und die Reaktion wird kurz unterbrochen. Erst wenn das ätzende Gemisch den Körper des Käfers verlassen hat, fällt die Membran wieder zusammen und die Klappe kann sich erneut öffnen, um eine weitere Explosion in Gang zu setzen. Das Ganze wiederholt sich innerhalb einiger Millisekunden. Die Klappe muss dabei vom Käfer nicht aktiv verschlossen werden, sondern schließt rein passiv durch den Druck der Explosion. (Die Forscher haben ihre Ergebnisse auch in diesem Video zusammengefasst.) Somit wird die Abwehr der Bombardierkäfer durch diesen Mechanismus äußerst effektiv.