#Wie Milben auf Kolibri-Schnäbeln „trampen“

In manchen tropischen Blumen leben winzige Milben, die elektrische Reize wahrnehmen können. Dadurch erkennen die Spinnentiere das von blütenbesuchenden Kolibris erzeugte elektrische Feld. Sie nutzen zudem elektrostatische Anziehung, um auf den Vogelschnabel „aufzuspringen“, während sich die Kolibris am Nektar laben. Quasi per Anhalter reisen die Milben dann zur nächsten Blume mit, wie Biologen herausgefunden haben. Möglich machen dies spezielle Haare auf den Vorderbeinen der Milben, mit denen sie Ladungsunterschiede und elektrische Felder erkennen können.

Der Mensch besitzt fünf Sinne: sehen, riechen, schmecken, hören und fühlen. Einige Tiere verfügen darüber hinaus über weitere Sinne. Dazu zählt auch der Elektrosinn, mit dem die Tiere elektrische Felder und Ladungen wahrnehmen können, die sich gegenseitig anziehen oder abstoßen. Diese Fähigkeit haben beispielsweise Raupen, Spinnen sowie bestäubende Insekten und Vögel, um Raubtiere oder Futterquellen zu erkennen. Auch Kolibris erkennen negativ geladene Blüten, während sie selbst positiv geladen sind. Wenn die Vögel über der Blüte schweben und mit ihren Flügeln schlagen, entsteht dadurch ein Ladungsaustausch und ein elektrisches Feld. Dieses erleichtert den Vögeln die Pollenaufnahme.

Einige tropische Milbenarten wiederum haben ihren Elektrosinn offenbar an genau diese Vögel angepasst. Vermutungen zufolge nutzen die Milben elektrische Signale, um auf den Schnabel von Kolibris zu gelangen, während diese von dem Nektar der Blüte trinken, und per Anhalter von Blume zu Blume mitzufliegen. Berührt der Schnabel eine neue Blüte, krabbeln die Milben blitzschnell aus den Nasenlöchern der Kolibris und verlassen ihr Transportmittel, indem sie auf die Pflanze zu rennen. So erweitern die nektar- und pollenfressenden Milben ihren Lebensraum und gelangen zu neuen Nahrungsquellen, obwohl die Spinnentiere selbst nicht fliegen oder springen können.

Elektrostatische Anziehung zwischen Milbe und Kolibri

Wie der Elektrosinn der Milben genau funktioniert, hat nun ein Team um Carlos García-Robledo von der University of Connecticut näher untersucht. Dafür beobachteten die Biologen das Verhalten der Milben auf den Blumen und im Labor, während sie ihnen Elektroden mit unterschiedlichen elektrischen Kräften präsentierten. Zudem entfernten sie probeweise Teile der Beine der Spinnentiere und betrachteten sie unter dem Rasterelektronenmikroskop, um den Ursprung des Elektrosinns auszumachen. Die Milben gehörten zu 19 Arten der Gattungen Proctolaelaps Berlese und Lasioseius. Sie stammten von zwei Pflanzenarten aus Costa Rica (Costus malortieanus und Musa velutina), die regelmäßig von 14 verschiedenen Kolibriarten besucht werden.

Die Tests ergaben, dass die Milben nicht alle elektrischen Felder erkennen, sondern nur sogenannte modulierte Felder. Deren Amplitude (circa 250 bis 550 Volt) und Frequenz (120 Hertz) ähneln den elektrischen Feldern, die beim Flügelschlag der Kolibris entstehen. Die Milben bevorzugen zudem positiv geladene Felder. „Diese Ergebnisse bestätigen, dass Milben kleine, für Kolibris typische Ladungsfelder in feuchten Umgebungen erkennen können“, so das Team. Weitere Versuche zeigten, dass die Milben durch ihren Elektrosinn nicht nur das elektrische Feld auf dem Schnabel von Kolibris erkennen, sondern durch die elektrostatische Anziehung auch auf diesen „aufspringen“ und dann mit den Vögeln zur nächsten Blüte fliegen.

„Diese Studie stellt ein seltenes Beispiel dar, bei dem sowohl die Erkennung eines Wirtes als auch der Transport zu ihm elektrisch vermittelt werden“, schreiben García-Robledo und seine Kollegen. Durch diese Fähigkeit zählen die Milben kurzzeitig sogar zu den schnellsten Landtieren, wenn sie durch die elektrostatische Anziehung die wenige Millimeter große Lücke zwischen Blüte und Schnabel innerhalb weniger Millisekunden überbrücken. Bei diesem passiven Flug durch die Luft erreichen sie durchschnittlich eine Geschwindigkeit von 150 Körperlängen pro Sekunde.

Beim Verlassen des Kolibri-Schnabels müssen die Milben sich etwas mehr anstrengen, doch auch dabei hilft ihnen wahrscheinlich ihr Elektrosinn. Denn die Forschenden beobachteten in ihren Versuchen, dass die Milben sofort anfangen zu rennen, sobald das elektrische Feld nachlässt. Das passiert auch, wenn ein Kolibri eine neue Blüte anfliegt und geerdet wird – „während der Entladung, die mit dem Schließen des Stromkreises verbunden ist, sobald ein Kolibri eine Blume berührt“, wie das Team erklärt. Die Milben rennen dann vom Schnabel weg.

Elektrosensoren an den Vorderbeinen

Aber wie erkennen die Milben die elektrischen Felder der Kolibris? Die Tests ergaben, dass die Milben aktiv und suchend ihre Vorderbeine in Richtung der elektrostatischen Kraft strecken – ähnlich wie Zecken, die nach einem Wirt suchen. Ohne ihre Vorderbeine erkennen die Milben die elektrischen Felder hingegen nicht. Das legt nahe, dass die Zellen, die bei den Milben als elektrische Sensoren fungieren, auf diesen Beinen sitzen – ähnlich wie bei Zecken, in deren Vorderbeinen chemische, mechanische und thermische Sensoren liegen. Das bestätigten die Mikroskopie-Bilder: „Wir fanden in beiden vorderen Tarsen (der Milben) Strukturen, die den Haller-Organen ähneln, eine Gruppe sensorischer Borsten, die bei Zecken und anderen parasitären Acarina mit der chemischen, mechanischen und Infrarot-Empfindlichkeit in Zusammenhang stehen“, berichten García-Robledo und seine Kollegen. „An der Spitze des Tarsus beobachteten wir außerdem drei Borsten, die Trichobothrien ähneln, einer Haarart, die bei Spinnen als mechanische und elektrische Sensoren dient.“

Demnach besitzen die Milben auf ihren Vorderbeinen für einige Spinnentiere typische Haare als Sensoren. Ob nur einer oder mehrere dieser Sensoren am Elektrosinn der Milben beteiligt sind, ist allerdings noch unklar und soll weiter erforscht werden. In Folgestudien wollen die Forschenden auch untersuchen, ob die einzelnen Milbenarten sich gezielt an die Ladungen und elektrischen Felder einzelner Kolibri- oder Blumenarten angepasst haben.

Quelle: Carlos García-Robledo (University of Connecticut) et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2419214122

© wissenschaft.de – Claudia Krapp