Hirngrößen im Vergleich Welche Bienenarten haben viel Grips? - wissenschaft.de
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Hirngrößen im Vergleich

Welche Bienenarten haben viel Grips?

Mit welchen Merkmalen sind die Gehirngrößen bei den unterscheidlichen Bienenarten verbunden? (Bild: ConstantinCornel/iStock)

Von den Honigbienen über die Hummeln bis zu den einzelgängerischen Arten: Man könnte meinen, dass unter den zahlreichen Vertretern der Familie der Bienen die sozial lebenden Arten besonders große Gehirne besitzen. Doch wie nun eine Studie zeigt, gibt es diese Verknüpfung offenbar nicht. Wie viel Bienenarten im Köpfchen haben, ist hingegen mit der Ernährungsweise verbunden. Demnach haben Bienenarten, die auf bestimmte Blüten spezialisiert sind, im Vergleich zu Generalisten größere Gehirne. Wie die Forscher erklären, könnten die unterschiedlichen Lebensweisen mit speziellen Anforderungen an die kognitiven Fähigkeiten verbunden sein, aus denen sich die verschiedenen Hirngrößen ergeben.

Lange galten sie als simple Wesen – doch in den letzten Jahren hat sich dieses Image der Insekten deutlich gewandelt. Zahlreiche Studien haben verdeutlicht, zu welch komplexen kognitiven Leistungen einige Vertreter dieser Tiergruppe fähig sind: Sie können lernen, Zusammenhänge zu erfassen, und ihr Verhalten in komplexer Weise an Erfahrungen anpassen. Diese Fähigkeiten basieren auf der Leistung von Gehirnen, die Einheiten umfassen, die mit den höheren Hirnregionen der Säugetiere und Vögel vergleichbar sind. Zu den Merkmalen der „Denkorgane“ der Insekten gibt es allerdings noch viele offene Fragen.

So ist etwa unklar, inwieweit bestimmte Regeln auch für die Insektengehirne gelten, die sich bei den Wirbeltieren abzeichnen. Man geht dabei etwa davon aus, dass eine soziale Lebensweise meist mit der Entwicklung von großen Gehirnen verbunden ist. Das Paradebeispiel ist dabei der Mensch. Ebenso scheinen bei unserer und der Lebensweise anderer Wirbeltiere weitere kognitive Anforderungen mit verhältnismäßig großen Gehirnen verknüpft zu sein. Dabei zeichnet sich etwa ab, dass Arten mit einem breiten Nahrungsspektrum eher mehr im Köpfchen haben als solche, die nur auf bestimmte Ressourcen spezialisiert sind. Ein Grund dafür können die größeren Herausforderungen sein, die beim Umgang mit verschiedenen Nahrungsquellen auftreten.

Bienenhirne im Vergleich

Vor diesem Hintergrund haben sich die Forscher um Ferran Sayol von der Universität von Göteborg nun die Zusammenhänge zwischen Gehirngrößen und Lebensweisen bei einer prominenten Insektenfamilie angesehen: den Bienen (Apiformes). Das Interessante ist, dass es unter den weltweit tausenden von Arten soziale Bienen wie die Vertreterinnen der Honigbienen und Hummeln gibt, aber auch viele solitär lebende Spezies. Darüber hinaus umfasst diese Insektengruppe sowohl Generalisten als auch Spezialisten: Manche besuchen nur die Blüten bestimmter Pflanzenarten, andere zeigen sich hingegen nicht wählerisch. Im Rahmen ihrer Studie haben die Wissenschaftler nun die Gehirngrößen sowie die Körpermerkmale und Lebensweisen von 93 Bienenarten systematisch erfasst. Diese Daten kombinierten sie anschließend, um mögliche Prinzipien bei der Varianz der Gehirngrößen aufzudecken.

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Wie sie berichten, wurde zunächst eine grundlegende Gemeinsamkeit mit den Wirbeltieren deutlich: Größere Arten haben auch größere Gehirne. Worauf es ankommt, ist offenbar auch bei den Bienen das Verhältnis. So rechneten die Forscher diesen Faktor aus den Daten heraus. Anschließend zeichneten sich die Unterschiede in der relativen Gehirngröße zwischen den untersuchten Arten ab. Die Vergleiche mit den Lebensweisen der unterschiedlichen Arten ergaben dann: Offenbar ist das Leben im Sozialverband bei den Bienen eher nicht mit einem besonders großen Gehirn verbunden. Auch die Generalisten unter diesen Insekten haben nicht auffallend viel im Köpfchen. Es zeichnete sich hingegen ab, dass solitär lebende Arten, die auf bestimmte Nahrungsquellen spezialisiert sind, vergleichsweise große relative Gehirnmassen aufweisen.

Spezielle Hintergründe bei den Bienen

Die genauen Hintergründe dieser Zusammenhänge bleiben bisher zwar unklar, doch den Forschern zufolge gibt es durchaus plausible Erklärungsansätze für das zunächst überraschend erscheinende Ergebnis. Ein wichtiger Aspekt ist dabei, dass sich die soziale Lebensweise bei Bienen und auch die Ernährungsstrategie als Pollen- und Nektarsammler nicht unbedingt mit den Gegebenheiten bei Wirbeltieren vergleichen lassen. Demnach ist es etwa möglich, dass sich durch die Arbeitsteilung in den Insektengemeinschaften sogar vergleichsweise geringe kognitive Anforderungen an Einzeltiere ergeben. Vielleicht wiegt dieser Aspekt die für die sozialen Interaktionen nötigen Kapazitäten auf, wodurch bei den sozial lebenden Bienenarten unterm Strich kein Ausbau des Nervenorgans nötig wurde.

Doch warum haben unter den Bienenarten ausgerechnet die Spezialisten vergleichsweise große Gehirne hervorgebracht? Dies könnte mit verstärkten kognitiven Herausforderungen zu tun haben, denen sie sich bei der Nahrungssuche stellen müssen, erklären die Wissenschaftler. Die auf wenige Arten spezialisierten Bienen müssen sich möglicherweise intensiver Ortsmarken einprägen, um den Weg zu „ihren“ Nahrungspflanzen zu finden. Vereinfacht ausgedrückt, können Generalisten im Gegensatz dazu bei der Nahrungssuche einfach von Blüte zu Blüte schwirren. Bei den Wirbeltieren gelten hingegen meist grundlegend andere Rahmenbedingungen, heben die Forscher hervor: Typische Generalisten nutzen etwa verschiedene Samen, Früchte oder Beutetiere, die sehr unterschiedliche Herausforderungen beim Umgang benötigen und somit erhöhte kognitive Kapazitäten. Dies unterscheidet sie somit von den Bienen-Generalisten. „So kann es sein, dass die Theorie, dass Generalisten größere Gehirne brauchen, bei den Bienen im Gegensatz zu den Wirbeltieren nicht relevant ist“, schreiben die Wissenschaftler.

Letztlich geht aus der Veröffentlichung von Sayol und seiner Kollegen hervor, dass es zu den Merkmalen der Gehirne der Insekten noch einigen Forschungsbedarf gibt. Vielleicht können weitere Studien bald mehr Einblicke liefern, welche evolutionären Treiber die Entwicklungen der unterschiedlichen Gehirngrößen bei den Bienen und auch bei anderen Insektengruppen geprägt haben.

Quelle: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, doi: 10.1098/rspb.2020.0762

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