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Verteidigungsverhalten von Bienen Was Bienen zum Stechen bringt

Autor / Redakteur: Dr. Daniel Schmidtke* / Christian Lüttmann

Stechen oder nicht? Über diese Frage entscheidet bei Bienen nicht das Gemüt des Individuums, sondern vor allem ein Alarmpheromon. Dieses steuert den gemeinsamen koordinierten Angriff gegen einen Feind – und beendet ihn auch, wie eine neue Studie von Forschern aus Konstanz und Innsbruck zeigt.

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Alarmierte Honigbiene (Apis mellifera)
Alarmierte Honigbiene (Apis mellifera)
(Bild: Morgane Nouvian)

Konstanz, Innsbruck/Österreich – Wann stechen Bienen und wie gelingt es ihnen, ihr kollektives Verteidigungsverhalten gegenüber Fressfeinden mit dem Schwarm zu koordinieren? Neue Erkenntnisse hierüber liefert ein interdisziplinäres Forscherteam von den Universitäten Konstanz und Innsbruck. In der Studie kombinierten die Wissenschaftler Verhaltensexperimente mit einem neuen Modellierungsansatz, der auf „Projektiver Simulation“ basiert.

Alarm-Signal startet und stoppt den Angriff

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass ein Duftstoff, ein so genanntes Alarmpheromon, eine wichtige Rolle bei der Koordination des Verhaltens spielt. Die Bienen verbreiten das Pheromon beim Stechen in der Luft und geben dadurch zunächst weiteren Bienen ihres Schwarms das Signal zum Angriff. So steigert sich die Verteidigungsmaßnahme zunächst und immer mehr Bienen kommen zur Unterstützung gegen den Feind. Ab einer bestimmten Konzentration des Pheromons in der Luft kehrt sich der Effekt jedoch um und die Bienen hören mit dem Stechen auf. Dies ist so abgestimmt, dass bis dahin genug Stiche erfolgt sind, um den Angreifer in die Flucht zu schlagen.

Zunächst nimmt die Aggressivität der Bienen mit steigender Konszentration des Alarmpheromons (grüne Wolken) zu, bis sie einen Höhepunkt erreicht. Bei sehr hohen Konzentrationen, nachdem der Angreifer besiegt wurde, fällt sie dann jedoch auf ein niedriges Niveau zurück.
Zunächst nimmt die Aggressivität der Bienen mit steigender Konszentration des Alarmpheromons (grüne Wolken) zu, bis sie einen Höhepunkt erreicht. Bei sehr hohen Konzentrationen, nachdem der Angreifer besiegt wurde, fällt sie dann jedoch auf ein niedriges Niveau zurück.
(Bild: Morgane Nouvian)

Im Fall der wegen ihrer Aggressivität berühmt-berüchtigten „Afrikanischen Biene“ ist das Stechverhalten vermutlich auf schwer abzuschreckende Raubtiere wie den Honigdachs ausgerichtet. Tatsächlich ergab die Simulation der Forscher, dass Bienenpopulationen stärkere Verteidigungsreaktionen entwickeln, wenn sie oft mit Fressfeinden in Kontakt kommen bzw. mit Räubern konfrontiert sind, die eine hohe Anzahl von Stichen einstecken können.

Zwei Schwellen des Bienenangriffs

Die Forscher gehen davon aus, dass die Stechbereitschaft einzelner Bienen nicht konstant ist, sondern mindestens zwei interne Schwellenwerte für die Konzentration des Pheromons aufweist: einen, um mit dem Stechen zu beginnen, und einen, um mit dem Stechen aufzuhören. Die computergestützte Modellierung zeigte außerdem, wie verschiedene Umweltfaktoren die Evolution der Pheromon-basierten Kommunikation während des Verteidigungsverhaltens beeinflusst haben könnten, beispielsweise die Prädationsrate.

Originalpublikation: Andrea López-Incera, Morgane Nouvian, Katja Ried, Thomas Müller, and Hans J. Briegel Honeybee communication during collective defence is shaped by predation, BMC Biology volume 19, Article number: 106 (2021); DOI: 10.1186/s12915-021-01028-x

* Dr. D. Schmidtke, Universität Konstanz, 78464 Konstanz

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