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Umwelt+Natur

Coole Klimatechnik im Bienenstock

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Credit: Thinkstock
Ein Bienenkasten im Sonnenschein eines heißen Julitages – da zwingt sich fast die Frage auf: Wie kommen denn Bienen mit der Hitze in ihrem Stock zurecht? Offenbar mit raffinierter Klimatechnik, berichten US-Forscher. Ihren Untersuchungen zufolge nutzen die Insekten zur Kühlung ein Prinzip, das bei uns der Blutkreislauf übernimmt: Hitze wird zu kalten Stellen transportiert. Die Bienen nehmen dabei mit ihren Körpern gezielt Wärme an heißen Stellen des Stocks auf und bewegen sich dann zu kühlen, um sie wieder loszuwerden. So verhindern sie, dass heiße Bereiche im Stock die empfindliche Brut bedrohen.

Junge Bienen, die sich in den Waben eines Bienenstocks entwickeln, zeigen wenig  Temperaturtoleranz: Die Werte müssen zwischen 32 und 35 Grad Celsius liegen, sonst wird es kritisch. Deshalb heizen die Arbeiterinnen, wenn es zu kalt wird: Sie lassen dazu ihre Muskeln zittern, um Wärme zu erzeugen. Doch auch beim anderen Extrem werden sie aktiv: Es ist bereits bekannt, dass Bienen bei Hitze ihre Flügel wie Ventilatoren einsetzen und Flüssigkeit auf die Waben ausbringen, um für Verdunstungskühlung zu sorgen.

Handelt es sich allerdings nur um einen lokalen Hitzeherd, drücken sich einige Bienen an die entsprechende Stelle der Innenwand, um die Wärme abzuschirmen. Im Gegensatz zur Brut können die erwachsenen Tiere nämlich Temperaturen von bis zu 50 Grad Celsius aushalten. Bisher war allerdings unklar, wie die Bienen die aufgenommene Wärme bei diesem Verhalten wieder loswerden. Die Forscher um Philip Starks von der Tufts University’s in Bosten konnten dies nun durch Experimente zeigen.

Sie bestrahlten dazu acht Bienenstöcke aus durchsichtigem Plexiglas von außen für 15 Minuten mit einer Hitzequelle. Jede Kolonie umfasste 1.000 bis 2.500 erwachsene Bienen. Als Kontrolle diente ein Bienenkasten, in dem sich keine Bienen befanden. Wie sich die Temperaturen während der Experimente veränderten, erfassten die Forscher durch Sonden im Inneren der Stöcke und durch Infrarotaufnahmen.

Hitze wird abtransportiert

Wie zu erwarten war, bildeten die Arbeiterinnen ein Hitzeschild aus ihren Körpern, um die Wärme von der Brut abzuschirmen. Wie kleine Hitzeschwämme pressten sie dabei ihre Körper an die Stelle mit der heiße Oberfläche, um die Energie zu absorbieren. Der Effekt dieses Verhaltens wurde beim Vergleich mit dem Temperaturgeschehen im Kontroll-Kasten ohne Bienen deutlich. Nachdem die Forscher die Hitzequelle wieder abgeschaltet hatten pegelte sich die Temperatur in den Bienenstöcken innerhalb von zehn Minuten wieder im Optimalbereich ein. Im Kasten ohne Immen-Klimatechnik herrschten hingegen noch immer 40 Grad Celsius.

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Die detaillierte Analysen der Infrarotaufnahmen zeigten dabei: Die an die heißen Stellen angrenzenden Bereiche des Stocks erwärmten sich im Zuge der gesamten Temperaturabnahme im Stock. Die Bienen hatten die in ihren Körpern gespeicherte Hitze an kühle Orte im Stock verlagert, erklären die Forscher. „Das erinnert an Mechanismen, die sich im Körper von Säugetieren abspielen“, sagt Starks: „Das Blut-Kreislaufsystem transportiert ebenfalls Wärme aus warmen Bereichen des Körpers zu kühlen“. Den Forschern zufolge unterstreichen ihre Beobachtungen nun die Interpretation von Bienenvölkern als Super-Organismen: Die Gemeinschaft bringt Leistungen hervor, die über die Fähigkeiten der einzelnen Tiere weit hinausgehen.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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