Geheimnisse der Tierwelt - Wie Zikaden pinkeln, um nicht zu platzen

Um sich zu ernähren, müssen Zikaden bis zum 300-fachen ihres Körpergewichts an Pflanzensaft aufnehmen. Damit sie nicht platzen, haben sie eine ganz eigene Strategie entwickelt: Laufend Tropfen für Tropfen in hohem Bogen wieder wegschleudern. Wie das konkret geht, war bislang ein Rätsel.

Zikaden sitzen auf ihren Wirtspflanzen und stechen diese mit ihren scharfen Mundwerkzeugen an. Dann sprudelt der Pflanzensaft direkt in das kleine Insekt hinein.

Zwergzikaden – die kleinen Sauger

Mit ihren Mundwerkzeugen können die wenige Millimeter bis einige Zentimeter grossen Insekten die Stängel von Pflanzen anstechen. Sie gelangen so an den begehrten Zuckersaft (im Phloem) oder an das mineralhaltige Wasser (im Xylem). Durch diese parasitische Lebensweise schädigen sie die Pflanzen, aber in der Regel nicht so stark, dass diese absterben. Durch den Kontakt mit dem Wasser- und Zuckertransportsystem der Pflanzen übertragen Zikaden aber auch Krankheiten, welche für die Pflanzen eine Bedrohung sein können. So sind in der Landwirtschaft gewisse Zikadenarten als Schädlinge gefürchtet, etwa bei Weinreben, Mais- und Kartoffelpflanzen.

Je nach Stelle, wo sie zapfen, kommt aber vor allem viel Wasser und die Nährstoffe sind stark verdünnt. Das wäre etwa so, wie wenn wir Menschen uns lediglich von ganz dünner Suppe ernähren würden.

Die Tiere müssen darum fast permanent wieder Wasser ausscheiden. Und damit sie nicht in ihrem eigenen «Urin» ertrinken, muss dieser auch möglichst weit weg.

Forscher haben nun einen ausgeklügelten Mechanismus bei gewissen Zikaden entdeckt. Sie scheiden an ihrem Hinterteil Tropfen aus, die sie mit einer elastischen kleinen Klappe – einer Art Sprungbrett – wegschleudern.

Sprungbrett für Wassertropfen

Auf eine kleine, behaarte Klappe hinten am Abdomen pressen die untersuchten Zwergzikaden jeweils einen Tropfen Wasser. Die Klappe bewegt sich wie ein Sprungbrett und schleudert den Wassertropfen mit hoher Geschwindigkeit weg. Die Forschenden sprechen von Super-Antrieb, «Super-Propulsion», einem physikalischen Phänomen, das jetzt erstmals an lebenden Organismen beobachtet wurde. Dieses Phänomen könnte man sich zunutze machen, um gezielt auch technische Geräte von Wasser zu befreien, so die US-amerikanische Forschungsgruppe vom Georgia Tech College of Engineering.

Damit dies funktioniert, muss alles zusammenpassen: die Tropfengrösse, das richtige Federn des Sprungbretts und das Timing. Pinkeln mit viel Physik also.