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In dichten Insektengemeinschaften besteht eine ständige Bedrohung durch die Übertragung von Krankheiten und Parasiten. Um diese abzuwehren, haben die Honigbienen soziale Mechanismen der Krankheitsresistenz entwickelt. Dies schauen wir uns im vierten Teil unserer Serie rund um das Verhalten der Honigbienen genauer an.
Ein wichtiger Schutzmechanismus ist das Entfernen von kranken oder toten Tieren aus dem Bienenstock, sowohl von Brut als auch von adulten Tieren. Dadurch wird das Risiko, von wichtigen Krankheiten wie der Kalkbrut (Ascosphaeraapis) oder der Amerikanischen Faulbrut (Paenibacillus larvae) befallen zu werden, minimiert.
Um kranke, verstorbene, parasitierte oder fehlentwickelte Nachkommen zu identifizieren, nutzen die Arbeiterinnen ihren Geruchssinn. Hierbei spielen wahrscheinlich zwei Geruchsstoffe eine wichtige Rolle. Zum einen β-Ocimen, welches auch als Pheromon bekannt ist und von der Brut genutzt wird, um mit den Arbeiterinnen über den Entwicklungszustand und ihren Hunger zu kommunizieren. Zum anderen Ölsäure, ein im Tierreich konserviertes Signalmolekül bei Gliederfüsslern, welches den Tod des Individuums vermittelt.1 Die Arbeiterinnen sind in der Lage, zwischen gesunden und kranken Tieren zu unterscheiden, und können so dazu beitragen, die Ausbreitung von Krankheiten in der Kolonie zu minimieren. Die Fähigkeit der Honigbienen, Krankheiten zu erkennen und zu bekämpfen, ist ein wichtiger Faktor für die Gesundheit und das Überleben der Kolonie.
Bienen sind keine Vegetarier –Kannibalismus als Überlebensstrategie
Honigbienen haben einen effektiven Weg entwickelt, um tote Nachkommen in der Kolonie loszuwerden und gleichzeitig Proteine wiederzuverwenden: Kannibalismus. Die Arbeiterinnen können jede Art von Brut, die noch kein hartes Exoskelett hat, kannibalisieren. Dies bedeutet, dass sie Eier, Larven und Puppen aufessen können. Die Entscheidung, welche Brut kannibalisiert wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zum Beispiel, wenn die Honigbienen nicht genügend Pollen sammeln können, um genügend Protein zu produzieren, werden junge Larven oft als Nahrung für ältere Larven verwendet. Dies erhöht die Überlebenschance der älteren Larven, die mehr Potenzial haben, sich in nützliche Bienen zu entwickeln. Obwohl Eier theoretisch auch kannibalisiert werden könnten, passiert dies nach unseren Beobachtungen relativ selten. Es ist interessant zu beachten, dass Kannibalismus auch als ein Mechanismus zur Reduzierung von Krankheitsausbrüchen in der Kolonie dienen kann, indem es dazu beiträgt, die Ausbreitung von Krankheitserregern zu reduzieren. Andere Theorien aus der Wissenschaft besagen hingegen, dass gerade die Aufnahme von Krankheitserregern durch Kannibalismus die Verteilung im Volk fördert.
Die Bekämpfung von Parasiten im Volk
Neben der Vermeidung und Entfernung von Bakterien, Pilzen und Viren umfasst die Hygiene im Volk ausserdem die Bekämpfung von Wachsmotten (Lepidoptera, Galleriinae), Tracheenmilben (Acarapiswoodi) oder den Ektoparasiten Tropilaelaps clareae und Varroa destructor. Wachsmotten nehmen schnell den Geruch des Nests auf und können daher schlecht von den Arbeiterinnen erkannt werden. Sie bauen mit Seide ausgekleidete Tunnel zwischen den Zellen und können so effektiv nach Nahrung in der Wabe suchen, wie Pollen und Brutrückständen. Spannenderweise spinnen sie auch ausgewachsene Arbeiterinnen innerhalb der Zelle mit ihren Seidenfäden fest und hindern diese am Schlupf. Dies haben wir in unseren Videoaufnahmen beobachtet und wir vermuten, dass die Larve somit noch besser unentdeckt bleibt, während sie länger Zeit hat, sich von den Brutresten innerhalb der Zelle zu ernähren.
Tracheenmilben sind nur 0,1 mm gross, leben in den Atemwegen und behindern die Sauerstoffaufnahme der Bienen. Das kann für ein ganzes Bienenvolk gefährlich werden, wenn es viele Individuen trifft, und sich die Bienen untereinander anstecken. Um dem entgegenzuwirken, vollziehen Bienen einen sogenannten Einladungstanz, um ihre Schwestern auf benötigtes Hygieneverhalten aufmerksam zu machen. Dabei spreizen sie ihre Flügel, führen schnelle Selbstreinigungsbewegungen mit den Beinen aus, beugen den Körper und wackeln damit. Sobald eine umliegende Arbeiterin darauf reagiert, fängt sie an, die Biene gründlich mit ihren Mundwerkzeugen zu putzen und das Fell zu säubern (Video oben).
Der gefährlichste Parasit: die Varroamilbe
Die gegenseitige Fellpflege wird auch genutzt, um Varroamilben zu entdecken und unschädlich zu machen. Zwar kann das harte Aussenskelett von ausgewachsenen Milben nicht mehr von Arbeiterinnen durch die Mundwerkzeuge durchdrungen werden, jedoch können die Beine der Milbe abgebissen werden, damit diese unschädlich gemacht wird. Die Weibchen der Milbe verlassen die erwachsene Biene und suchen eine Brutzelle mit einer Larve im fünften Larvenstadium auf, um ihre Eier abzulegen. Die Milbe hält sich dann zunächst zwischen der Bienenlarve und dem Zellenboden auf, um Abwehrreaktionen der Bienen zu entgehen. Sobald der Nahrungsvorrat der Bienenlarve erschöpft ist, beginnt die Varroamilbe damit, diese anzusaugen. Nach etwa 50 Stunden seit der Verdeckelung der Zelle legt die Milbe ihr erstes Ei. Dieses Ei bleibt unbefruchtet und entwickelt sich aufgrund der besonderen Geschlechtsbestimmung, der «Haplodiploidie», zu einer männlichen Varroamilbe. Sobald das Männchen paarungsbereit ist, wartet es beim Kotfleck zunächst auf die Muttermilbe und, sobald die befruchteten Eier geschlüpft sind, auch auf die weiblichen Nachkommen. In regelmässigen Abständen von ungefähr 30 Stunden werden befruchtete Eier von der Muttermilbe gelegt, welche sich zu weiblichen Milben entwickeln. Bei Arbeiterinnenlarven legt eine einzige Muttermilbe bis zu fünf weibliche Eier ab, während bei Drohnenlarven sechs Eier abgelegt werden.
Varroamilben werden von Arbeiterinnen aufgefressen, solange das Exoskelett nicht ausgehärtet ist. Dies trifft zum Beispiel auf die jungen Weiblichen oder auf das Männchen zu. Individuelle Arbeiterinnen können aber ganz unterschiedliche Reaktionen auf solche Nachkommen zeigen. Während zum Beispiel eine Biene kaum reagiert, wenn diese eine gerade frei gewordene befallene Zelle betritt, kann eine darauffolgende Biene umgehend die in der Zelle zurück gebliebenen Milben verzehren (unteres Video vorangehende Seite).
Die Varroamilbe kann sich in einer Bienenkolonie schnell vermehren und die Gesundheit der Bienen gefährden, indem sie sie schwächt und Krankheiten überträgt. Daher ist es wichtig, dass Imkerinnen und Imker Massnahmen ergreifen, um den Befall der Milbe zu kontrollieren und ihre Bienen gesund zu halten. Dazu gehören unter anderem die regelmässige Überwachung des Varroabefalls, die Anwendung von biotechnischen Massnahmen wie Drohnenbrutschneiden, das Käfigen der Königin und der gezielte Einsatz von Varroaziden.
Schrubb, Schrubb – die Oberflächenreinigung
Honigbienen verwenden ihre Vorderfüsse und Mandibeln als Schaber, um Oberflächen im und ausserhalb des Bienenstocks zu reinigen. Die Arbeiterinnen machen schnelle vor- und zurückgehende Bewegungen mit ihren Vorderbeinen, um Schmutz und Ablagerungen in Richtung ihrer Mundwerkzeuge zu fegen. Dies wird im Englischen als «rocking movement» bezeichnet. Die Arbeiterinnen wiederholen diesen Vorgang mehrere Male, um sicherzustellen, dass die Oberfläche gründlich gereinigt wird. Hierbei handelt es sich um eine wichtige Aufgabe innerhalb des Bienenstocks, da eine saubere Umgebung dazu beiträgt, dass Krankheiten und Parasiten abgewehrt werden (Video oben).
Literatur
- McAfee, A.; Chapman, A.; Iovinella, I. et al. (2018) A death pheromone, oleic acid, triggers hygienic behavior in honey bees (Apis mellifera L.). Scientific Reports 8: 5719 (https://doi.org/10.1038/s41598-018-24054-2).