Sie bauten dazu sieben Hummeln ein winziges Versteifungselement in das Resilin-Gelenk des Flügels ein. Bei sieben anderen Tieren setzten sie es dagegen an eine Stelle knapp daneben, um bei den Experimenten ausschließen zu können, dass Beeinträchtigungen durch die Manipulation auftreten, auch wenn die Flexibilität der Flügels nicht betroffen ist. Mit diesen Versuchstieren und naturbelassenen Hummeln führten die Forscher nun Hebe-Versuche durch. Die Insekten wurden durch Kälte betäubt, dann banden die Biologen ihnen einen feinen Faden um die Körpermitte, an dem in bestimmten Abständen Perlen hingen. Nachdem die Hummeln wieder voll bei Kräften waren, sollten sie nun ihre Hebeleistung unter Beweis stellen.
Versteifte Flügel und Perlenketten als Test-Last
Die Forscher ließen sie dazu in einem Versuchsraum starten und dokumentierten den Ablauf detailliert mittels Zeitlupenaufnahmen: Die Insekten hoben langsam ab und zogen dabei nach und nach den Faden samt der portionierten Perlenlast mit in die Luft. So konnten die Forscher feststellen, bei welchem Gewicht die Hubkraft der Brummer erschöpft war und sie keine weiteren Perlen mehr anheben konnten. Ergebnis: Mit der Versteifung im Resilin-Gelenk war die Auftriebskraft um etwa zehn Prozent geringer als bei den Kontroll-Tieren oder den Insekten, denen die Forscher das Versteifungselement an einen für die Flexibilität unwichtigen Punkt gesetzt hatten.
Die Biegsamkeit ist also ein wichtiges Element der aerodynamischen Eigenschaften der Hummel-Flügel, folgern die Forscher. So können die vergleichsweise kleinen Flügel den Insekten genug Auftrieb verschaffen, um den pummeligen Körper plus dem Gewicht des gesammelten Nektars und Pollens in die Luft zu hieven. Das sei nicht nur aus Sicht der Biologie ein interessantes Ergebnis: Auch die Entwicklung von kleinen Luftfahrzeugen, die durch bewegliche Flügel angetrieben werden, könnte davon profitieren, sagen Mountcastle und Combes. Es gibt bereits Prototypen solcher insektenartiger Flugroboter, die zukünftig bei Erkundungsflügen zum Einsatz kommen könnten.