FREEMEN'S WORLD x Männersache

Die Wissenschaft vom Stich

Gerade im Sommer fliegen sie wieder: Insekten mit Stachel oder Stechrüssel. Aber was passiert bei einer Attacke eigentlich genau?

Mücke auf der Suche nach frischem Blut
Mücke auf der Suche nach frischem Blut Foto: iStock / nastenkapeka

Einbruch versus Blitzkrieg, High-Tech-Raubzug gegen rohe Gewalt: So lassen sich die beiden Strategien von Blutsaugern (Mücken und Co.) und Stachelstechern (Wespen, Hornissen, Bienen etc.) in etwa charakterisieren. Die Ziele: unterschiedlich. Die Herangehensweise ebenfalls.

1. Operationsziel

Mückenweibchen benötigen Blut, um Eier zu produzieren. Die nur sechs Millimeter langen Tarnkappen-Flieger erfassen dazu das vielversprechendste Objekt der Umgebung und schlagen zu - heimlich!

Wespen nutzen ihren Stachel auch zur Jagd kleinerer Insekten. Gegenüber Größeren wollen sie aber nur eines: überleben - als Individuum, aber vor allem als Art. Sie verteidigen stechend das von ihnen beanspruchte Territorium.

2. Feindkontakt

Mücken greifen gern in der Dämmerung an. Die drei Milligramm schweren Elitesoldaten nutzen gleich drei verschiedene Sensoren zur Zielauswahl: Ein Infrarotdetektor scannt die Umgebung der Mücke auf Wärmestrahlen eines Beutetiers. Bei hoher Luftfeuchtigkeit klappt das bis auf zehn Meter Entfernung. Der optische Sucher in den Facettenaugen registriert dunkle Farben oder die Veränderung des Lichtmusters bei Bewegung. Am ausgeklügeltsten arbeiten jedoch die beiden chemischen Messfühler: Um die 70 Geruchsrezeptoren sitzen auf ihrer Oberfläche - knapp die Hälfte registrieren Stoffe, die in menschlichem Schweiß vorkommen. Kohlendioxid aus Atemluft können sie aus bis zu 30 Metern Entfernung ansteuern.

Wespen agieren nicht, sie reagieren. Ihr Auftreten ist wie eine Militärparade: einzig und allein auf Abschreckung ausgerichtet. Lautes Brummen, sichtbares Patrouillieren. Der Gelb-Schwarz-Kontrast auf Hinterteil und Kopf markiert eines der eindringlichsten Warnschilder im gesamten Tierreich: Es signalisiert selbst 1.000-fach größeren Gegnern: Von mir droht dir definitiv Gefahr, tu bloß nichts Unbedachtes.

Was passiert bei einem Wespen-Stich?

0 SEKUNDEN

Eine 0,1 Milligramm schwere Ladung Gift flutet die Einstichstelle, zersetzt Zellwände, dockt an Schmerzrezeptoren an.

5 SEKUNDEN

Der Körper reagiert auf die Fremdeiweiße mit einer Entzündungsreaktion. Die Einstichstelle schwillt im Durchmesser von bis zu zehn Zentimetern an, bei Stichen im Rachenraum droht daher Erstickungsgefahr.

2 MINUTEN

Flüssigkeit aus zerstörten Zellen sammelt sich unter der Haut. Unter der Einstichstelle bildet sich eine Quaddel, die Temperatur steigt lokal um etwa vier Grad Celsius. Ab etwa 100 Stichen zirkuliert im Blutkreislauf eine lebensgefährliche Menge Gift.

10 - 15 MINUTEN

Bei etwa 3,5 Prozent aller Menschen zeigen sich Symptome eines allergischen Schocks durch eine Überreaktion des Immunsystems.

48 STUNDEN

Die Einstichstelle beginnt häufig wieder zu schmerzen. Dafür verantwortlich: Sekundärinfektionen durch beim Stich übertragene Mikroben.

3. Eskalationsstufen

Wer wird Opfer? Mücken lassen sich vom Verhalten ihrer Zielobjekte kaum beeindrucken. Dafür animiert sie feuchtwarmes Wetter. Neben Vögeln sind heftig atmende, verschwitzte, überhitzte, schwangere Frauen mit Blutgruppe 0 ihre Lieblingsopfer.

Wespen zeigen ein differenziertes Verhalten: Solitär lebende Arten wie viele Faltenwespen haben nur sich selbst zu schützen und dementsprechend weniger zu verlieren. Sie sind weniger giftig und aggressiv - Eskalationsstufe 1.

Staatenbildende Tiere sind Teil einer Armee, die einen Schatz hütet: ihren Nachwuchs. Der bildet für andere jedoch eine begehrte Nahrungsressource. Die Tiere müssen große Räuber abwehren und sind grundsätzlich aggressiver und giftiger - Eskalationsstufe 2.

Insekten "sehen" die Welt anders als wir, nämlich vor allem mit ihren Geruchsorganen: Wischbewegungen oder Lärm provozieren einzelne Wespen, jedoch nicht so sehr wie heftiger Atem und Schweiß - Eskalationsstufe 3.

In ein Nest hineinzupusten, ist gleichbedeutend mit maximaler Aggression, es wird quasi "explodieren" - Eskalationslevel 4.

4. Angriffsvorbereitung

Mehrere 100 Mal pro Sekunde schlagen Mückenflügel beim Beobachtungs- oder Angriffsflug, sie erzeugen das typische leise Schlafzimmer-Sirren der Jäger. Jede der weltweit etwa 3.500 Arten klingt etwas anders.

Einmal anvisiert, hilft Verstecken nicht mehr - höchstens die Flucht: Auf gerade einmal zwei Kilometer pro Stunde Anfluggeschwindigkeit bringt es eine Stechmücke. Sogar Fußgänger könnten also bequem entkommen. Doch wohin bei einem fast unsichtbaren Feind?

Ganz anders Wespen: Sie brummen, präsentieren ihren Stachel dem Feind und rufen mittels Geruchsstoffen Verstärkung herbei.

5. Attacke

Unmerklich landet eine Mücke an einer besonders warmen (weil dünnen) Hautstelle und beginnt sie mit dem Rüssel abzutasten. Das Tier sucht mit speziellen Rezeptoren Blutgefäße unter der Hautoberfläche. Hat sie eines geortet, muss die Mücke ihren haarfeinen Rüssel etwa zwei Millimeter tief in den widerstandsfähigen Untergrund drücken - ihr Stichinstrument ist jedoch nur etwa halb so dick wie ein Blatt Papier und um ein Vielfaches weicher.

Nicht weniger als sechs im Rüssel integrierte Werkzeuge kommen bei der Operation zum Einsatz: Zunächst zwei bezahnte, skalpellartige Kieferplatten, die beim Herabsenken des Kopfes die Haut durchtrennen. An ihnen drücken sich zwei spitze Kieferwerkzeuge ins Fleisch. Durch stetes Wiederholen des Vorgangs gelangt die Mücke tiefer. Ein kritischer Moment: Erwischt das Insekt dabei einen Nerv, ist sie als Täter ertappt – und kurz darauf meist tot.

Eine Wespe sticht hingegen möglichst schnell alle Stellen des vermeintlichen Angreifers, derer sie habhaft werden kann. Andere Wespen tun es ihr gleich, bis der Angreifer vertrieben ist - oder ihr Gift verbraucht.

6. Finale und Rückzug

In der Haut "schmeckt" sich eine Mücke zu einem Blutgefäß durch. Sie kann dazu ihren Rüssel fast um 90 Grad in alle Richtungen biegen. Im Blutkreislauf angekommen, kommen die beiden letzten Rüssel-Instrumente zum Einsatz: ein Sauger zum Aufnehmen von bis zu 0,01 Milliliter Flüssigkeit und eine Injektionsnadel für Speichel, der die Blutgerinnung verhindert und die Gefäße weitet.

Bis zum Dreifachen ihres Gewichts nimmt das Tier in den folgenden vier Minuten zu. Um mehr von den begehrten Roten Blutkörperchen zu gewinnen, filtert die Mücke bereits während des Saugens "nutzloses" Wasser heraus und tropft es über ihr Hinterteil ab. Dort sitzt übrigens auch ein "Füllstand-Detektor" - ohne ihn würde die Mücke saugen, bis sie platzt. Und rund eine Minute nach ihrem Abflug beginnt die Haut bereits zu jucken.

So unterschiedlich die Kampfstrategien von Mücke und Wespe sind: Beide hinterlassen ein Schlachtfeld aus zerstörten Zellen und entzündeter Haut, das Tage zum Abheilen benötigt.

Der Schmerz-Index

Die Größe des Stachels, die Menge des Gifts und die darin vorkommenden Inhaltsstoffe sind entscheidend für die Schmerzwirkung eines Insektenstichs. Sehr unterschiedlich ist dabei die Schmerzdauer: Sie reicht laut Schmidts subjektivem Schmerzindex von fünf (Stufe 1), zehn (Stufe 2), 30 (Stufe 3) bis hin zu vollen 300 Minuten und mehr (Stufe 4).

Stufe 1.0

Blutbienen "leicht, flüchtig; wie ein einzelner Funke, der einem die Haut ansengt"

Stufe 1.2

Feuerameisen "scharfer, plötzlicher Schmerzreiz; etwa wie bei einem elektrischen Schlag nach statischer Aufladung"

Stufe 1.8

Rote Gartenameisen "stechender, irgendwie hoher Schmerz, als ob man eine Heftklammer in die Wange geschossen bekommt"

Stufe 2.0

Deutsche Wespen "ein heißer, brennender Schmerz, wie von einer auf der Haut ausgedrückten Zigarre"

Stufe 2.1

Honigbienen "heiß und feurig, wie ein auf der Haut abbrennender Streichholzkopf"

Stufe 3.0

Ameisenwespen "ätzend und unerbittlich, als würde jemand einen Becher Säure auf eine Schnittwunde schütten"

Stufe 4.0

Tarantulafalke "heftig, blendend, furchtbar elektrischer Schmerz, als würde einem der eingeschaltete Fön in die Badewanne fallen"

Stufe 4.1

Tropische Riesenameise "reiner, strahlender Schmerz, wie beim Laufen über glühende Kohlen mit einem rostigen Nagel in der Ferse"

Wie kommt der Stachel in die Haut?

Etwa 2,5 Millimeter tief rammen Bienen ihr Stechinstrument in die Haut - aber nicht wie bei einer Spritze durch Druck von oben. Vielmehr ziehen zwei mit Widerhaken bewehrte, frei gelagerte Stechborsten mit abwechselnden Senk-Bewegungen die Stachelrinne samt Giftkanal hinter sich ins Fleisch.

Das Prinzip ähnelt einem Kletterer, der sich nur mithilfe seiner Arme eine Steilwand hochzieht. Durch diesen Reflex des Stechapparats im Hinterleib können selbst tote oder sogar geteilte Tiere noch zustechen.

Wie kommt das Gift in den Körper?

Rund 0,1 Milligramm Vorrat lagern Bienen in ihrer Giftblase. Nach dem Stich zieht sich der Muskelsack reflexartig zusammen und pumpt seinen Inhalt in den Giftkanal (5).

Bei Honigbienen pumpt sogar der ausgerissene Stechapparat noch weiter: Die Tiere können ihren Stachel aus Menschenhaut nicht mehr herausziehen und verlieren beim Abflug Teile ihres Hinterleibs - sowie kurz darauf ihr Leben.

1 Stich, 10 Gifte

Der Giftcocktail heimischer Wespen (zu denen auch Hornissen gehören) beruht auf ähnlichen Inhaltsstoffen: Hauptbestandteil ist Melittin, ein Zellgift. Außerdem das Nervengift Apamin sowie Phospholipase A2, ein Enzym, das Zellmembranen auflöst, die Blutgerinnung hemmt und starke Schmerzen bewirkt. Das Enzym Hyaluronidase macht die Gefäße durchlässiger und sorgt für die Ausbreitung der Giftreaktion im Gewebe.

Hinzu kommen noch ein halbes Dutzend weitere Substanzen wie etwa Pheromone (Geruchsstoffe), die Artgenossen anlocken und sie ebenfalls zum Stechen animieren. Übrigens: Auch das Gift von Bienen, Schlangen, Nesselquallen oder Brennnesseln ist mit Wespengift vergleichbar.

Infizierter Speichel

Mücken pressen bei einem Stich Speichel in die Haut: Er soll vor allem die Blutgerinnung verhindern und die Gefäße weiten. Was die Tiere mit einer Million toter Opfer vor allem in den Tropen und Subtropen dennoch zum mit Abstand gefährlichsten Prädator der Menschheitsgeschichte macht, sind die im Speichel verborgenen Erreger von etwa einem Dutzend Krankheiten, vor allem Malaria.

Von den etwa 50 in Deutschland heimischen oder eingewanderten Stechmückenarten können einige West-Nil-, Usutu-, Sindbis-, Dengue- und Chikungunya-Viren (aber keine Coronaviren!) übertragen. Die Wahrscheinlichkeit einer Erkrankung ist hierzulande noch immer sehr gering, wächst mit der Klimakrise jedoch.

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