Käfer sind echte Anpassungskünstler, vor allem wenn es um Trockenheit geht. So können beispielsweise Vorratsschädlinge wie der Kornkäfer, der Mehlkäfer oder der Rotbraune Reismehlkäfer in trockenem Getreide und Mehl leben und sich von diesen Vorräten ernähren, ohne dass sie verdursten. Möglich wird dies, weil sie nicht nur einen sehr wassersparenden Stoffwechsel besitzen – sie können auch Feuchtigkeit direkt aus der Luft aufnehmen. Dies geschieht jedoch nicht über die Körperoberfläche oder ihre Mundöffnung, sondern mit ihrem Hinterende – dem After.
Wie die Käfer ihr Rektum zur Wasseraufnahme nutzen, haben Forscher unter Leitung von Kenneth Veland Halberg von der Universität Kopenhagen aufgeklärt. “Wir haben neues Licht auf den molekularen Mechanismus geworfen, der es den Käfern ermöglicht, Wasser rektal zu absorbieren”, erklärt Halberg. Mithilfe von Genanalysen und histologischen Untersuchungen am Rotbraunen Reismehlkäfer (Tribolium castaneum) entdeckten sie, dass diese Insekten dafür in ihrem Rektum ein ganz spezielles System besitzen.
“Ihr Rektum und ihre eng darum liegenden Nieren bilden zusammen ein Multi-Organsystem, das hochgradig darauf spezialisiert ist, Wasser aus dem Nahrungsbrei und aus der Luft um sie herum zu entnehmen”, erklärt Halberg. Eine entscheide Rolle dafür spielt eine Gruppe spezieller Zellen, die die Forscher im Rektum der Käfer entdeckt haben: “Die Leptophragmata-Zellen liegen zwischen den Nieren des Käfers, die sein Rektum umgeben, und dem Kreislaufsystem der Tiere”, so der Wissenschaftler. “Sie pumpen Salze in die Nieren, so dass diese das Wasser aus der Luftfeuchtigkeit absorbieren können.”
Diese angefärbte elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt das Rektum eines Reismehlkäfers. Der durch die effektive Wasserabsorption staubtrockenen Kot des Insekts ist Magenta eingefärbt, das Gewebe des Afters ist in Grau zu erkennen. Die als Nieren fungierenden Malpighischen Gefäße –Ausstülpungen des Darms – wurden hier violett eingefärbt. An ihnen liegen auch die neu entdeckten Leptophragmata-Zellen.
