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Insekten

Social Distancing schützt Honigbienen vor Parasiten

Bienen zeigen ein hochkomplexes Sozialverhalten. (Bild: Dr Michelina Pusceddu, University of Sassari)

Je mehr Kontakt Individuen miteinander haben, desto leichter können sich Krankheitserreger wie Viren, Bakterien und Parasiten verbreiten. Die Strategie, soziale Kontakte zu reduzieren, um die Ausbreitung zu begrenzen, findet sich nicht nur bei Menschen während der Covid-19-Pandemie, sondern auch im Tierreich. Eine neue Studie zeigt nun, wie Honigbienen in ihren Bienenstöcken Social Distancing betreiben, wenn ihr Volk von der Milbe Varroa destructor bedroht ist. Demnach finden die Bienen je nach sozialer und räumlicher Situation einen Kompromiss zwischen Distanzierung und Pflege betroffener Artgenossen.

Die Milbe Varroa destructor stellt eine der größten Bedrohungen für Bienenvölker dar. Wird sie durch infizierte Arbeiterinnen in den Bienenstock eingeschleppt, kann sie sich in den Brutkammern vermehren und über neu geschlüpfte Bienen weiterverbreiten. Die Milbe schädigt die Bienen dabei auf mehrfache Weise: Zum einen saugt sie die Körperflüssigkeit der Insekten und schwächt die befallenen Individuen auf diese Weise. Zum anderen ist sie ein wichtiger Überträger von Viruserkrankungen, die in vielen Fällen zum Massensterben ganzer Bienenstaaten führen.

Räumliche Trennung zwischen Alt und Jung

Ein Team um Michelina Pusceddu von der Universität Sassari in Italien hat nun in freier Wildbahn und unter Laborbedingungen beobachtet, wie Honigbienen auf den Befall mit Varroamilben reagieren. „Unsere Studie zeigt, dass Honigbienenvölker auf die Invasion einer ektoparasitischen Milbe mit signifikanten Veränderungen von Verhaltensmerkmalen reagieren, die mit sozialer Immunität verbunden sind, und zwar sowohl auf der Ebene des gesamten Volkes als auch auf individueller Ebene“, schreiben die Forscher. „Diese Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass Honigbienen die Ausbreitung von Parasiten innerhalb der Kolonie durch soziale Distanzierung begrenzen.“

Die Staaten von Honigbienen sind bereits grundlegend so organisiert, dass Parasiten es schwer haben, zur Brut vorzudringen. Die älteren Bienen, die als Arbeiterinnen viele Kontakte zur Außenwelt haben und somit Eintrittspforten für Parasiten darstellen können, halten sich vor allem in den Außenbereichen des Bienenstocks auf. Die Königin, die Brut und die Jungbienen dagegen befinden sich im Inneren des Stocks. „Diese räumliche Trennung innerhalb des Volkes führt zu einer geringeren Häufigkeit von Interaktionen zwischen den beiden Kompartimenten als innerhalb jedes Kompartiments und ermöglicht es, die wertvollsten Individuen, das heißt Königin, Jungbienen und Brut, vor der Außenwelt und somit vor dem Einschleppen von Krankheiten zu schützen“, erklären die Forscher.

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Vergrößerte Distanz bei Milbenbefall

Pusceddu und ihre Kollegen vermuteten, dass Bienen diese Aufteilung verstärken, wenn ihr Volk tatsächlich von einem Parasiten wie der Varroamilbe bedroht ist. Um diese These zu prüfen, untersuchten die Forscher zunächst Bienenstöcke mit und ohne Milbenbefall in der Natur. Um das Verhalten der Bienen innerhalb des Stocks beobachten zu können, brachten sie im Bienenstock kleine Kameras an. Und tatsächlich: Waren manche Bienen eines Volkes von der Varroamilbe befallen, zogen sich die Bienen aus dem inneren Kompartiment noch weiter ins Innere zurück, während die Arbeiterinnen noch weiter im Außenbereich blieben.

Beispielsweise beschränkten sie ihre Futtertänze, mit denen sie andere Bienen auf Nahrungsquellen hinweisen, auf den Eingangsbereich des Stocks, statt wie sonst ein Stück hineinzukrabbeln. Überdies reduzierten sie Berührungen mit anderen Bienen. „Die beobachtete Zunahme der sozialen Distanz zwischen den beiden Bienengruppen innerhalb desselben von Parasiten befallenen Bienenvolks stellt einen neuen und in gewisser Weise überraschenden Aspekt der Entwicklung der Honigbienen bei der Bekämpfung von Krankheitserregern und Parasiten dar“, sagt Pusceddu. „Ihre Fähigkeit, ihre Sozialstruktur anzupassen und den Kontakt zwischen den Individuen als Reaktion auf eine Krankheitsbedrohung zu reduzieren, ermöglicht es ihnen, den Nutzen sozialer Interaktionen zu maximieren und das Risiko einer Infektionskrankheit zu minimieren, wenn dies erforderlich ist.“

Mehr gegenseitige Körperpflege

Im Inneren dagegen verwendeten die Bienen in milbenbefallenen Völkern mehr Zeit darauf, sich gegenseitig zu putzen. Auch dieses Verhalten dient der Bekämpfung der Parasiten: Obwohl die Milben zu einem gewissem Grad vor Putzbemühungen der Bienen geschützt sind, kann es Honigbienen gelingen, die Schädlinge vom Körper ihrer Artgenossen zu entfernen. Gerade im Inneren des Stocks, wo neu geschlüpfte Bienen von der nächsten Generation Milben befallen sein könnten, hilft also die gegenseitige Körperpflege, die Ausbreitung des Schädlings zu begrenzen.

Zusätzlich beobachteten Pusceddu und ihre Kollegen Gruppen von jungen Bienen im Labor, wobei in der einen Gruppe einige Individuen von Varroa destructor befallen waren, in der anderen nicht. Wie erwartet zeigten auch diese Bienen ein verstärktes gegenseitiges Putzverhalten, das dazu geeignet ist, den Milbenbefall zu reduzieren. Allerdings verstärkten sie auch Verhaltensweisen, die die Übertragung des Parasiten begünstigen können, darunter gegenseitiges Füttern und Kontaktaufnahme über die Antennen. „Diese Ergebnisse widersprechen unserer Vermutung“, schreiben die Forscher. „Die befallenen Bienen wurden mehr umsorgt als die nicht befallenen.“ Dies könne zwar die Parasitenlast für die einzelne Biene reduzieren, aber auch das Risiko der Ausbreitung erhöhen. Andererseits sei der intensive soziale Kontakt zwischen den Bienen wahrscheinlich wichtig, um das soziale Netz aufrecht zu erhalten.

Abwägung zwischen Distanz und Pflege

„Unsere kombinierten Ergebnisse deuten darauf hin, dass soziale Distanzierung in großem Maßstab (auf der Ebene des Bienenvolks) auftritt, nicht aber in kleinerem Maßstab (innerhalb einer Bienenkohorte), wo Fürsorgeverhalten vorherrschend zu sein scheint“, folgern die Forscher. „Dies deutet darauf hin, dass der Kompromiss zwischen Schutz und Übertragungsrisiko aufgrund sozialer Interaktionen je nach räumlichem Maßstab und der betrachteten Kohorte variieren könnte.“

Die Forscher sehen ihre Ergebnisse auch im Kontext aktueller Infektionsschutzmaßnahmen: „Soziale Distanzierung als Verhaltensreaktion auf eine Krankheit ist sicherlich für alle sozialen Tiere kostspielig, wie auch die Menschheit während der aktuellen COVID-19-Pandemie erfährt, aber die weit verbreitete Anwendung dieser Strategie in der Natur lässt vermuten, dass der Nutzen die Kosten überwiegen könnte“, schreiben sie.

Quelle: Michelina Pusceddu (University of Sassari, Italien) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abj1398

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