Seit dem Mittelalter haben Menschen eine enge Beziehung zu Honigbienen, da wir sie wegen ihres wertvollen und köstlichen Honigs gefangen und aufgezogen haben.
Im Laufe der Zeit begannen in Gefangenschaft gehaltene Honigbienen jedoch, wilde Honigbienen zu verdrängen, die ebenfalls ihren Lebensraum verloren, als ihre heimischen Wälder abgeholzt wurden. Dann, in den späten 1940er Jahren, begannen Imker in Afrika Ausbrüche eines virulenten Parasiten zu beobachten – der Varroa Milbe – die sich schnell auf Bienenstöcke in Europa und Amerika ausbreitete.
Heute ist praktisch jede kommerzielle Kolonie der Welt mit der Varroa infiziert Milbe, die behandelt werden muss, um einen vollständigen Kollaps der Kolonie zu verhindern. Wegen der weiten Verbreitung der Varroa Milbe, nahm man an, dass auch wilde Honigbienenkolonien angegriffen und aus ihrem Lebensraum Wald in Europa ausgelöscht worden sein müssen.
Als Benjamin Rutschmann und Patrick Kohl – beide Doktoranden an der Universität Würzburg, Deutschland – auf die Suche nach wilden Honigbienen in den Wald gingen, wussten sie nicht, ob sie tatsächlich etwas finden würden.
Lesen Sie mehr über Bienen:
- Ihr Garten ist eine Lebensader für kämpfende Stadtbienen
- Härtere Temperaturen könnten zu einem "Massensterben" von Hummeln führen
Sie stellten künstliche Futterhäuschen auf, um Honigbienen im Hainich-Wald in Nordwestdeutschland anzulocken, und verfolgten dann die Nahrungsbienen zurück zu ihrem Nest. Entgegen allen Erwartungen fanden sie in diesem alten Buchenwald noch einige wilde Kolonien.
Plötzlich verwandelte sich ein lustiges Wochenendprojekt mit Freunden in eine konzertierte wissenschaftliche Anstrengung, um die Bienen zu kartieren und zu überwachen, von denen so viele Menschen dachten, sie seien längst verschwunden.
Rutschmann und Kohl fanden heraus, dass die Wildbienen oft in verlassenen Baumhöhlen nisten, die von Schwarzspechten (Dryocopus martius) geschaffen wurden ), die einer der wenigen Orte in diesen Wäldern sind, an denen die Bienen genügend Platz haben, um ihre Nahrungsvorräte für die langen Wintermonate unterzubringen. Wissenschaftler, die Schwarzspechte untersuchten, konnten genaue Koordinaten von rund 500 verlassenen Baumhöhlen im Hainichwald sowie im Biosphärenreservat Schwäbische Alb im Südwesten Deutschlands liefern.
„Jedes Jahr kontrollieren wir all diese Bäume“, sagt Rutschmann. „Wir können ein paar Honigbienenkolonien pro Tag finden, weil [im Sommer] etwa 10 Prozent aller dieser Spechthöhlen von Honigbienen besetzt sind.“
Hochgerechnet auf ihre Daten schätzen sie, dass in Deutschlands Wäldern möglicherweise mehrere tausend wilde Honigbienenvölker leben. Diese Bienen sind jedoch nicht die unerschütterlichen Überlebenden einer alten Wildbienendynastie – sie sind eher Nachkommen von entflohenen Schwärmen aus kommerziellen Bienenstöcken, die sich in den Wäldern wieder etabliert haben.
Rutschmann bezweifelt, dass sie langfristig sich selbst erhaltende Wildpopulationen bilden. „Für diese Bienen sieht es sehr hart aus“, sagt er.
Wo findet man wilde Honigbienen?
Wildbienenvölker im Detail zu studieren, ist keine einfache Aufgabe. Die Hohlräume können zwischen 8 und 80 Meter über dem Boden liegen, was bedeutet, dass sich die Forscher in die Baumkronen winden müssen, um einen Blick darauf zu werfen.
Um eine bessere Sicht zu haben, hat der Fotograf Ingo Arndt ein halbnatürliches Nest geschaffen, indem er eine nahe gelegene Kolonie zu einer umgestürzten Buche gelockt hat, die er in seinen Garten hinter dem Haus gebracht hatte.
Während des sechsmonatigen Projekts machte er mehr als 60.000 Fotos und hielt Verhaltensweisen fest, die zuvor nur innerhalb der Einschränkungen kommerzieller Honigbienenrahmen beobachtet worden waren. In den frühen Phasen des Wabenbaus sieht man beispielsweise Arbeiter, die Beine zu einer langen Kette verbinden.
„Diese werden oft als ‚Girlandenbienen‘ bezeichnet. Es wurden viele Ideen darüber entwickelt, warum sie dies tun, einschließlich der Funktion als Gerüst für den sich entwickelnden Kamm und als Methode zur Raummessung, aber im Moment ist dies noch ein Rätsel“, erklärt Adam Hart, Entomologe und Professor für Naturwissenschaften Kommunikation an der University of Gloucestershire.
Die Ketten sind normalerweise eine einzelne Biene breit, aber Arndts halbnatürlicher Bienenstock hat weitaus komplexere Kettenbildungsverhalten gezeigt.
„Wenn die Bienen ihre Waben frei im dreidimensionalen Raum einer Baumhöhle aufstellen, bildet sich an der Decke der Höhle eine Art ‚Sack‘ von lebendigen Bienen, die ineinander verschachtelt sind“, erklärt Dr. Jürgen Tautz, emeritierter Professor in Honigbienenbiologie an der Universität Würzburg. „Das Netz erscheint extrem flexibel, seine ‚Maschen‘ sind mal eng zusammengezogen und mal weit gespreizt.“
Dieses Bienennetz bleibt an Ort und Stelle, nachdem die Honigbienen ihre Wabe gebaut haben, und Tautz spekuliert, dass es vor Eindringlingen schützen und helfen kann, das Klima in der Baumhöhle zu kontrollieren.
Wie ist es, in einem Bienenstock zu leben?
Dr. Bernd Grünewald, Leiter des Instituts für Bienenforschung an der Goethe-Universität in Frankfurt, zoomt noch näher heran und hat Videokameras in der Wabe selbst platziert. Indem sie einen Querschnitt durch die Wabe schnitten und die freigelegten Zellen mit Glas bedeckten, konnten die Forscher wochenlang beobachten, wie sich Bruten in den Zellen entwickelten.
Diese Technik hat einzigartige Einblicke in das Leben innerhalb der Kolonie gewährt, von Arbeitern, die Brutzellen mit recyceltem Wachs umgestalten, Ammenbienen, die Larven mit dem Mund füttern, und engagierten „Heizbienen“, die ihren eigenen Körper verwenden, um die Bedingungen in den Zellen genau richtig zu halten.
Die Aufgabe der Heizbienen ist es, die Brutzellen konstant auf 35°C zu halten. Indem sie kopfüber in eine unbesetzte Zelle klettern und Wärme abstrahlen, können sie bis zu 70 benachbarte Brutzellen erwärmen.
„Bienen können durch Aktivierung ihrer thorakalen Flugmuskeln – der stärksten, die sie besitzen – Körpertemperaturen von bis zu 44 °C erzeugen“, sagt Tautz.
Lesen Sie mehr über Honig:
- Naturheilmittel:Hilft Honig wirklich gegen eine Erkältung?
- Postoperative Manukahonig-Sandwiches helfen bei der Bekämpfung von Superbug-Infektionen
Bienen nutzen diese Fähigkeit für alle möglichen Aufgaben, vom Aufwärmen des Bienenstocks bis zum Eindicken von Honig. Sie verwenden es sogar, um das Nest gegen Angreifer wie Hornissen zu verteidigen. Honigbienen haben eine etwas höhere maximale Körpertemperatur als Hornissen und sie nutzen dies zu ihrem Vorteil, indem sie einen Verteidigungsball um Angreifer bilden und sie im Wesentlichen zu Tode kochen.
„Die Bienen vibrieren ihre Flügelmuskeln und erhöhen die Temperatur des Balls bis zu dem Punkt, an dem die Hitze die Hornisse tötet. Es ist brutal, aber effektiv“, sagt Hart. „Das Entscheidende für die Bienen ist, die Hornisse daran zu hindern, zu ihrem Nest zurückzukehren und mehr Hornissen zu den Bienen zu führen.“
Ein Hornissenangriff kann ein Honigbienenvolk innerhalb weniger Stunden dezimieren. Neben Angriffen von Hornissen und Ausbrüchen parasitärer Milben müssen Honigbienenvölker mit dem zusätzlichen Stress durch Insektizidbelastung durch die Landwirtschaft fertig werden. Neu entwickelte Chemikalien werden auf ihre tödliche Wirkung auf Bienen getestet, aber die Auswirkungen subletaler Dosen können nur mit sorgfältigen Verhaltensexperimenten nachgewiesen werden.
Diese Versuchsaufbauten ermöglichen es Forschern zu messen, wie einzelne Bienen auf die Exposition gegenüber Insektiziden reagieren, indem sie sanft geringe Konzentrationen der Chemikalie über die Bienen blasen.
Wie Wissenschaftler unsere gestreiften Freunde untersuchen
Aber Bienenstöcke in Gefangenschaft werden nicht nur verwendet, um die Wirkung von Pestiziden zu testen. Seit Jahrzehnten werden Bienen untersucht, um unser Verständnis ihres Lernens und Gedächtnisses zu erweitern und Daten zu liefern, die zum Schutz der Honigbienen beitragen können. Um die Lernfähigkeit der Bienen zu untersuchen, verwenden Forscher üblicherweise harmlose Fesseln, um sie an Ort und Stelle zu halten, während sie beispielsweise einem bestimmten Futter oder Geruch ausgesetzt sind.
Die Bienen werden zunächst auf 4°C heruntergekühlt (etwa die Temperatur Ihres Kühlschranks), was sie zwar einschlafen lässt, ihnen aber nicht schadet. Während die Bienen schlafen, können die Forscher sie in winzige Geschirre schnallen. Einmal in dieser Anordnung kann den Bienen beigebracht werden, ihren zungenähnlichen Rüssel als Reaktion auf einen bestimmten Reiz auszufahren, genau wie die Hunde in Pavlovs bekannten Experimenten lernten, als Reaktion auf den Klang einer Glocke zu speicheln.
Indem die Forscher den Bienen neben einem bestimmten Geruch eine zuckerhaltige Leckerei geben, bringen sie den Bienen bei, den Geruch mit dem Essen zu assoziieren, und nach vielen Runden strecken die Bienen ihren Rüssel allein als Reaktion auf den Geruch aus.
„Es sieht ein wenig extrem aus, aber ich habe dieses Verfahren mit Honigbienen durchgeführt und sie werden alle sicher und wohlauf danach freigelassen – tatsächlich ist es wichtig, dass sie unversehrt sind, denn wenn sie es nicht wären, könnten wir ihr Gedächtnis nicht studieren oder wie sie lernen“, erklärt Hart.
Diese „Proboscis-Extension-Reflex-Experimente“ haben Wissenschaftlern eine Fülle von Informationen über die Lern- und Gedächtnisfähigkeiten von Bienen geliefert, und die gleichen Techniken wurden sogar verwendet, um Bienen darin zu trainieren, illegale Drogen und Landminen aufzuspüren!
Mit diesem Arsenal an Forschungsmethoden gewinnen Wissenschaftler weiterhin Einblicke in das Verhalten, die Ökologie und den Naturschutz von Bienen, aber viele Rätsel bleiben bestehen. Können wilde Honigbienen langfristig im Wald überleben und wenn nicht, warum nicht? Und was ist eigentlich der Zweck dieser bizarren Baunetze?
„Bei den Untersuchungen der Bienen im Wald sind mehr Fragen aufgekommen, als wir Antworten bekommen haben“, sagt Tautz.
Rutschmann sagt, er plane, die Wildbienen in Deutschland weiter zu untersuchen, um zu verstehen, wie sie in der Waldumgebung Nahrung finden und welche Faktoren ihr langfristiges Überleben beeinflussen. Hoffen wir, dass sie eine glänzende Zukunft vor sich haben.
- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 365 des BBC Science Focus Magazine – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können