 Ackerhummel |
Hummeln - Verbreitung, Körpertemperatur und Ernährung
Verbreitung
Hummeln sind besonders auf der Nordhalbkugel der Erde anzutreffen und kommen bis in die Arktis hin vor. Diversitätszentren mit weltweiter Bedeutung sind hohe Gebirge. Ein solches Diversitätszentrum sind die Alpen Mitteleuropas. Hier leben 42 der weltweit 250 vorkommenden Arten.
Körpertemperatur
Die meisten Insekten sind ektotherm, d.h. ihre Körpertemperatur schwankt mit der Umgebungstemperatur. Hummeln sind stattdessen heterotherm, d.h. sie sind in der Lage, ihre Körpertemperatur zeitweilig mit Hilfe von eigener Stoffwechselwärme (d.h. endotherm) unabhängig von der Umgebungstemperatur zu regulieren. Dabei halten sie in der Flugmuskulatur eine hohe Temperatur von über 30 °C aufrecht, auch wenn die Umgebungstemperatur bis zu 30 °C niedriger liegt.
Diese hohen Temperaturen erzeugen Hummeln in der Flugmuskulatur durch Muskelzittern, aber auch durch zitterfreie Thermogenese durch ATP-Abbau im Verlauf eines Substratzyklus während der ersten Schritte der Glykolyse. Durch die endotherme Wärmeproduktion können Hummelköniginnen schon bei Umgebungstemperaturen nahe dem Gefrierpunkt und Arbeiterinnen, je nach Größe, ungefähr ab 10 °C fliegen.
Aufgrund des relativ ungünstigen Volumen/Oberflächenverhältnisses der vergleichsweise kleinen Hummeln sind die Kosten für die Wärmeproduktion während der Temperaturregulationsphase hoch und hängen von der Größe der Tiere ab: je kleiner eine Hummel ist umso mehr Wärme verliert sie über die Oberfläche im Verhältnis zu ihrer Körpermasse. Sobald der Nutzen der Thermoregulation (z.B. Flugfähigkeit auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen) geringer ist als die Kosten, verzichten die Tiere daher auf die Produktion von Stoffwechselwärme und sind dann ektotherm. Weitere heterotherme Insektengruppen sind bspw. die Schwärmer (Sphingidae, eine Schmetterlingsfamilie, Körpertemperatur bis 46 °C) und Großlibellen (Anisoptera).
Ernährung
Hummeln ernähren sich von Nektar und Pollen von Blütenpflanzen. Nektar ist eine Lösung von Rohrzucker (Saccharose) mit Konzentrationen zwischen 25 und 85 %. Die Hummeln nehmen ihn mit ihrem Rüssel auf. In den Speicheldrüsen sind die Enzyme Amylase und Invertase enthalten. Amylase spaltet Stärke und Invertase Rohrzucker in Traubenzucker und Fruchtzucker.
Pollen besteht v.a. aus Protein. Den Pollen transportieren sie in ihren Körbchen der Hinterbeine.
Die meisten Hummelarten sind nicht spezialisiert auf bestimmte Blütenpflanzen. Einzelne Arbeiterinnen können aber zeitweise nur an einer Pflanzenart sammeln ("blütenstet").