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Die Tanzsprache der Bienen: eine akustische Kommunikation

Die Entdeckung des Hörvermögens von Honigbienen und die erfolgreiche Simulation ihrer Tanzsprache mittels einer computergesteuerten Roboterbiene lieferten in den letzten Jahren neue Erkenntnisse über die sensorischen Mechanismen und die biologische Relevanz dieser Form der Nachrichtenübermittlung.

Von erfolgreichen Sammelflügen heimkehrende Honigbienen, so haben bereits vor Jahrhunderten Naturforscher beobachtet, teilen ihren Genossinnen im Stock irgendwie mit, daß und wo sie fündig geworden sind. Doch auf welche Weise sie das tun, blieb bis in die vierziger Jahre unseres Jahrhunderts unklar. Damals erkannte Karl von Frisch von der Universität München die korrekte Bedeutung der seit längerem bekannten Bienentänze, die er nach ihren typischen Elementen benannt hatte: Mit dem Rundtanz wirbt eine erfolgreiche Sammlerin im Stock für eine reiche Nahrungsquelle im engeren Umkreis, mit dem Schwänzeltanz für eine im weiteren, wobei bestimmte Komponenten recht genau mit der Entfernung und Richtung zum Ziel korrelieren.

Während der folgenden zwei Jahrzehnte waren die meisten Wissenschaftler der Meinung, Honigbienen verständigten sich in erster Linie durch dieses vermeintlich stumme Ballett von Rund- und Schwänzeltanz, das möglicherweise per Tastsinn von den Nachtänzerinnen im Stock verfolgt werde. In den sechziger Jahren jedoch wurde das durch neue Befunde und Deutungen in Frage gestellt. Zunächst entdeckten Harald Esch von der Universität München, der jetzt an der Universität Notre Dame (Indiana) tätig ist, und unabhängig von ihm Adrian M. Wenner, damals Doktorand an der Universität von Kalifornien in Santa Barbara, daß die Tänze keineswegs lautlos verlaufen: Während der Schwänzelphase erzeugt die Biene leise niederfrequente Laute. Beide Forscher vermuteten, daß sie mit entscheidend für die Kommunikation seien; insbesondere könnte dies die Fähigkeit der Honigbienen erklären, sich in der völligen Dunkelheit ihres Stocks wirkungsvoll zu verständigen. Zu dieser Zeit waren jedoch viele Wissenschaftler aufgrund der vorliegenden Erkenntnisse überzeugt, Bienen seien taub für Schallschwingungen der Luft, so daß die Frage, ob und wie die Tanztöne wahrgenommen werden können, offen blieb.

Wenner zog später seine erste Hypothese zurück. Bienen, so behauptete er nun, benutzen keine der in den Tänzen oder Lauten womöglich enthaltenen Informationen. Sie würden sich vielmehr ausschließlich an Duftsignalen orientieren, um eine neue, von einer Tänzerin angepriesene Futterquelle aufzuspüren.

In den letzten Jahren konnten beide Fragen geklärt werden. Bienen sind tatsächlich imstande zu hören und benutzen ihre Hörorgane für die Wahrnehmung der beim Tanzen erzeugten Laute. Unsere Beobachtungen mit einem Miniaturroboter im Stock, der wie eine Sammlerin tanzt und tönt, zeigen, daß für die Verständigung über die Lage einer Futterquelle gewissermaßen Tanz und Gesang benötigt werden: Lautlose Tänze sind ebensowenig von Mitteilungswert wie die Laute allein. Duftsignale sind zwar beteiligt, aber keineswegs von der Bedeutung, die Wenner ihnen zugeschrieben hatte. Darüber hinaus konnten wir in letzter Zeit noch etliches mehr in Erfahrung bringen: über die physikalische Natur der Tanztöne, den Hörsinn der Bienen und die für die Kommunikation wichtigsten Merkmale des Tanzes.


Die Entdeckungsgeschichte

Bereits in den Schriften des griechischen Philosophen Aristoteles (384 bis 322 vor Christus) ist die Fähigkeit der Honigbienen erwähnt, Genossinnen für eine ergiebige Futterquelle zu rekrutieren. Auch die Tänze finden sich bei ihm schon beschrieben, ohne daß sie jedoch in Zusammenhang mit der Rekrutierung zu Futterquellen gebracht wurden: "Sobald sie in den Stock kommen, schütteln sie ihre Last ab, und einer jeden folgen drei oder vier andere." Vor mehr als 200 Jahren schrieb der Prediger Ernst Spitzner dann: "Wenn eine Biene irgenwo vielen Hongigvorrath angetroffen hat, macht sie solches nach ihrer Heimkunft den andern auf eine sonderbare Art bekannt. Sie wälzt sich voller Freuden auf denen im Korbe befindlichen im Kreise herum, von oben hinunter und von unten hinauf, damit sie ohne Zweifel den an ihr befindlichen Honiggeruch vermerken sollen; denn sie folgen bald derselben in Menge nach, wenn sie wieder ausgehet."

Schon Plinius der Ältere (um 23 bis 79 nach Christus), römischer Historiker und Schriftsteller, berichtete von einem Bienenkorb mit einem Fenster aus transparentem Horn, durch das sich die Tiere beobachten ließen. Auch von Frisch fertigte sich für seine Zwecke Beobachtungsstöcke; darin waren die Waben statt nebeneinander übereinander angeordnet und von beiden Seiten durch Glaswände zu überblicken.

Er beschrieb in den zwanziger Jahren zwei charakteristische Bewegungsmu-ster heimkehrender Sammlerinnen: Im Rundtanz laufen sie auf der senkrecht im Stock hängenden Wabe in Kreisbahnen mit plötzlichen Kehrtwendungen, im Schwänzeltanz hingegen in einer Achterfigur, auf deren Mittelgeraden sie ihren Körper rasch seitlich hin und her schwingen – sie schwänzeln (Bilder 2 und 3). Einige potentielle Sammlerinnen folgen der Tänzerin aufmerksam für eine Weile und fliegen dann selbst aus. Sagt das Vorgefundene – sei es Nektar, Pollen, Kittharz, Wasser oder gar eine neue Unterkunft – zu, tanzen auch sie bei ihrer Rückkehr im Stock. Daraufhin fliegen noch mehr Tiere aus, um die Stelle zu inspizieren. Mithin inspirieren die besten Ressourcen zu den meisten Werbetänzen und locken darum auch die meisten Bienen an.

In den zwanziger Jahren postulierte von Frisch erstmals, daß die von ihm beobachteten Tanzformen den nachlaufenden Bienen Informationen über die Futterquelle vermittelten. Doch schloß er irrtümlich aus seinen Beobachtungen, der Rundtanz werbe für Nektarfunde (im Experiment Zuckerwasser), der Schwänzeltanz hingegen für Pollenfunde. Erst Mitte der vierziger Jahre entdeckte von Frisch, daß die Richtung, in der die Tänzerin auf ihrer Schwänzelstrecke blickt, die Lage des Ziels relativ zur Sonne anzeigt: Führt der Schwänzellauf auf der Wabe direkt nach oben, also in Richtung 12 Uhr auf einem gedachten Zifferblatt, dann befindet sich die Futterquelle in Richtung Sonne; ist er beispielsweise um 135 Grad nach rechts geneigt, visiert die Biene also die Halbfünfposition des kleinen Zeigers an, dann liegt das Ziel 135 Grad rechts von der Sonne (Bild 3). Der Forscher stellte ferner fest, daß die Schnelligkeit, mit der eine Tänzerin ihre Achterschleifen zieht, mit dem Abstand zwischen ihrem Stock und der Ressource korrelliert ist: je näher diese, desto höher das Tempo. Von Frisch und seine Kollegen machten derart ausführliche Aufzeichnungen und Berechnungen über die Tanzsprache, daß sie mit einer Stoppuhr und einem Winkelmesser ausgerüstet aus dem Schwänzeltanz einer Biene ablesen konnten, wo sich ein vermeldetes, ihnen vorher unbekanntes Ziel befand. Die Gegenprobe war, daß sie die so informierten Tiere dann dort antrafen. Für Aufklärung dieses Codes – die nun verstehen ließ, was die Bienen mitteilten – wurde von Frisch 1973 mit dem Nobelpreis für Medizin und Physiologie ausgezeichnet.

Dennoch blieben einige wichtige Fragen offen. Erstens war noch nicht wirklich bewiesen, daß die Tanzbewegung als Symbolsprache dient, also tatsächlich Signalwert hat. Möglicherweise waren die Korrelationen zwischen den Bewegungen der erregten Sammlerin und der Lage ihrer Funde doch eher zufälliger Natur und für die Bienen selbst von keiner exakten Bedeutung. Des weiteren blieb noch herauszufinden, wie die Tiere die Tänze wahrnehmen und deuten, zumal sie im dunklen Stock die Bewegungen nicht sehen können.


Tanzlaute

Wie erwähnt, stellten Wenner und Esch in den sechziger Jahren unabhängig voneinander fest, daß die Schwänzelphase des Tanzes buchstäblich betont wird. Beide Forscher vermuteten, daß die Tänzerin durch die Laute Aufmerksamkeit im Stock erregen will. Viele Wissenschaftler bezweifelten dies zwar aufgrund der Annahme, Bienen könnten keinen Luftschall wahrnehmen, doch wurde die Idee nicht gänzlich verworfen. Zahlreiche Insekten – einschließlich der Bienen – reagieren recht empfindlich auf Vibrationen, die durch die Unterlage übertragen werden, also auf sogenann-ten Substratschall. Denkbar war deshalb, daß die Töne, welche die werbenden Sammlerinnen beim Schwänzellauf erzeugen, die Wabe unter ihren Füßen in Schwingungen versetzen und daß diese dann den anderen Bienen den Tanz anzeigen.

Gemeinsam mit Axel Michelsen von der Universität Odense in Dänemark ging einer von uns (Kirchner) vor einigen Jahren den ersten Teil des Problems mit einem berührungslosen Meßverfahren an (aufliegende Sensoren hätten durch ihre Masse die Schwingungen verändern können). Wir richteten einen roten Laserstrahl in der Nähe einer tanzenden Biene auf die Wabe; falls Oberflächenvibrationen auftraten, würden sie in dem von der Wabe reflektierten Strahl anhand von Dopplerverschiebungen erkennbar sein. Wie die Messungen ergaben, erzeugen die Tänzerinnen keine Substratvibration, wohl aber ihre Gefolgschaft (siehe Kasten auf Seite 72). Die Nachtänzerinnen lassen gelegentlich – wie schon Esch entdeckt hatte – ein kurzes Piepen ertönen. Sie erzeugen es durch rasche Kontraktionen der Flugmuskulatur (ohne die Flügel selbst zu bewegen), wobei sie ihren Brustbereich gegen die Wabe pressen. Die auf das Substrat übertragenen Schwingungen lassen die Tänzerin stoppen. Sie verteilt dann kleine Kostproben des Gesammelten, so daß ihre Genossinnen nicht nur Richtung und Entfernung der Futterstelle kennen, sondern auch wissen, wie die zu suchende Nahrung riecht und schmeckt.

Auch wenn dieses Ergebnis faszinierend war, gab es doch keinen Aufschluß darüber, ob die beim Schwänzellauf als Luftschall abgegebenen Töne von Honigbienen gehört werden konnten. Da sie wahrscheinlich etwas mit der Verständigung durch den Tanz zu tun hatten, analysierten wir sie eingehend. Zunächst stellten wir fest, daß die werbende Sammlerin die Schwänzeltöne durch Flügelvibrieren erzeugt und daß ihre Nachtänzerinnen sich dann ganz dicht bei ihr befinden (Bild 2). Folglich mußten wir dort messen.

In einem weiteren gemeinsamen Projekt mit Michelsen registrierten wir sowohl die Druckänderungen als auch die Bewegungen der Luftpartikel dicht um die Tänzerin. Einige Hörorgane von Insekten reagieren nämlich nicht auf Schalldruck wie das menschliche Ohr, sondern auf Schallschnelle – auf die Bewegungsgeschwindigkeit, mit der die Moleküle der Luft um ihre Ruhelage schwingen. Tatsächlich erwiesen sich die Schalldruckänderungen, die eine Tänzerin beim Flügelvibrieren erzeugt, als recht gering – was zweifellos erklärt, warum sie den Forscherohren lange Zeit entgangen waren. Dagegen registrierten wir deutliche Oszillationen der Luftpartikel im Umkreis von wenigen Millimetern um die vibrierenden Flügel der Tänzerin.

Während also die Nachläuferinnen ihr Signal durch Vibrationen der Wabe übertragen, verbreitet die Tänzerin – so unsere Schlußfolgerung – ihres ausschließlich über die Luft. Die akustischen Anweisungen der Sammlerin und die Bitten der Zuhörerschaft um Kostproben übertönen sich darum nicht.


Eine Roboterbiene als Sprachrohr

Die Hypothese, daß die Sammlerin beim Tanz Information akustisch übermittelt, prüften wir nun mit zwei unterschiedlichen Ansätzen. In der einen Versuchsreihe veränderten Kathrin Sommer, damals Diplomandin an der Universität Würzburg bei Kirchner, die Tanztöne, indem sie die Flügel einfach leicht einkürzte; die kleinere Vibrationsfläche erzeugt höhere Laute mit kleinerer Amplitude. Die Tiere flogen zwar weiterhin zum Sammeln aus und tanzten normal, doch konnten sie keine Stockgenossinnen mehr anwerben. Gleiches gilt für Tiere eines bestimmten mutierten Stammes, die schon mit kürzeren Flügeln schlüpfen: In einem gemischten Volk vermochten normale Tänzerinnen normale wie kurzflügelige Stockgenossinnen gleich gut anzuwerben; umgekehrt schnitten Tänzerinnen der Mutante dabei allenthalben schlecht ab.

Für den anderen Ansatz verwendeten Michelsen und Kirchner eine computergesteuerte Bienenattrappe, die den Schwänzeltanz imitieren kann. Auch andere Forscher hatten es bereits mit Roboterbienen versucht, doch keine konnte beim Tanzen die Töne korrekt erzeugen. Folglich schien ein neuer Versuch der Mühe wert. Das computergesteuerte Modell, das in Würzburg fünf Sommer lang eingesetzt wurde, haben Michelsen und seine Mitarbeiter in Odense konstruiert (Bild 1).

Sie fertigten den Körper aus Messing und überzogen ihn mit einer dünnen Schicht Bienenwachs. Er ist ein wenig größer als der einer Arbeiterin und hat Flügel aus zurechtgeschnittenen Rasierklingen. Ein Elektromagnet bringt sie über einen steifen Draht zum Vibrieren. Das Modell selbst wird über einen dünnen Stab auf seinem Rücken geführt. Ein vertikal gestellter XY-Schreiber, an dem statt des Stiftes eine dünne Stange mit Öse befestigt ist, bewegt die Attrappe in den gewünschten Bahnen, kann aber nicht ihre Körperachse dabei stets in Laufrichtung drehen. Das besorgt ein Schrittmotor am oberen Ende des Stabs automatisch; er läßt sie auch schwänzeln. Vervollständigt wird das Modell durch einen dünnen, dicht am Kopf endenden Plastikschlauch, über den sich Rohrzuckerlösung als Kostprobe aus einer Spritze zuführen läßt; dieser Mechanismus wird ebenfalls mit einem Schrittmotor betrieben. Ein Personal Computer steuert das gesamte System.

Ein Einzelexperiment dauerte etwa drei Stunden. Dazu parfümierten Michelsen und Kirchner das Modell und die Zuckerwasserproben mit einem feinen Blütenduft und stellten im Gelände radial um den Stock leere Futterschälchen mit winzigen Mengen desselben Duftstoffs auf. An jedem Schälchen registrierte ein Beobachter die Annäherung suchender Bienen. Wiederholt zeigte sich, daß die mechanische Tänzerin tatsächlich lebende Stockgenossinnen anzuwerben vermochte: Die meisten Bienen flogen direkt jenes Futterschälchen an, dessen Richtung aus dem Tanz der Attrappe zu entnehmen war (Bild 4 rechts).

Weitergehende Experimente sollten klären, wie bedeutsam verschiedene Einzelaspekte des Tanzes für die Nachläuferinnen sind. So lieferte die Attrappe in einigen Versuchen Futterproben, ohne sich zu bewegen. Dann trafen an den Schälchen nur wenige Bienen ein, die wahllos in allen Richtungen allein nach dem Duft Futter gesucht hatten. Erfolglos blieb die Werbung des Modells auch, wenn seine Metallflügel nicht vibrierten; dies bestätigte deutlich, daß die Töne wirklich ein wesentlicher Bestandteil der Tanzsprache sind.


Der endgültige Beweis

Die Fähigkeit des Modells, bei genauer Nachahmung der Bewegungen und Töne Stockgenossinnen anzuwerben, bewies, daß von Frisch die Kommunikationsfunktion der Tänze richtig interpretiert hatte. Seine Theorie, daß die Bienen die im Schwänzeltanz verschlüsselten Richtungs- und Entfernungsangaben nutzen, war zwar nach Ansicht vieler Forscher durch eine Flut überzeugender Belege gestützt, wurde aber von einigen anderen angezweifelt. Insbesondere Wenner sowie Patrick H. Wells vom Occidental College in Los Angeles (Kalifornien) behaupten hartnäckig, bei dem, was der Tanz repräsentiere, handele es sich um bloße Korrelationen, nicht aber um Signale – die Nachtänzerinnen würden sich beim Auffinden der Futterplätze allein an Düften orientieren. Dagegen sprach bereits ein Experiment, bei dem von Frisch den Beobachtungsstock flach auf die Seite kippte. Auf der horizontalen Wabe vermochte eine Tänzerin nicht mehr ihren Schwänzellauf relativ zur Schwerkraft auszurichten; sie zeigte immer wieder andere Richtungen an. Wie von Frisch feststellte, konnten in diesem Fall neu angeworbene Bienen die richtige Futterstelle nicht mehr finden – die ansonsten normalen Aktionen der Tänzerin waren nicht korrekt zu deuten.

James L. Gould von der Universität Princeton (New Jersey) konnte dann später durch einen Kunstgriff zeigen, daß eine Tänzerin im Experiment ihre Stockgenossinnen in vorhersagbarer Weise zu einer Stelle schicken kann, die sie niemals selbst besucht hat. Eine solche Täuschung wäre natürlich unmöglich, wenn sich die Nachtänzerinnen beim Aufspüren der Futterquelle allein auf Düfte verließen.

Bei diesen Versuchen machte sich Gould zunutze, daß eine helle künstliche Lichtquelle, die auf die ansonsten abgeschirmte Wabe gerichtet wird, als vermeintliche Sonne wirkt. Gould sorgte nun durch einen Trick dafür, daß nur die Nachläuferinnen (also nicht die Tänzerin selbst) ein Licht bestimmter Stärke irrtümlicherweise für die Sonne hielten; er deckte der Tänzerin die Punktaugen, welche die Lichtempfindlichkeit der Komplexaugen regeln, mit schwarzer Lackfarbe ab. Folglich interpretierten die Nachläuferinnen die Tänze falsch. Bei ihrer Suche im Gelände ließen sie sich dann von ihrer falschen Tanzinformation leiten; andere Merkmale wie den mit übermittelten Duft schienen sie zu ignorieren. Gould schloß daraus, daß die Bienen die Botschaft, die der Tanz vermittelt, klar gegenüber den anderen Signalen vorzogen. Die Experimente mit der Modellbiene bestätigten dann von Frisch endgültig: Die Tänze sind tatsächlich eine hochentwickelte Form komplexer Kommunikation.


Dressur auf Töne

Die Attrappe half uns auch, andere Fragen, die von Frischs Beobachtungen aufgeworfen hatten, zu beantworten – etwa die, welche Komponenten der Tanzsprache welche Art von Anweisung enthalten. Wenn zum Beispiel das Modell so tanzte, daß es statt auf der Mittelstrecke an den Schleifen der Acht schwänzelte, orientierten sich die angeworbenen Bienen an der Richtung des eigentlichen Schwänzellaufs und nicht an der Ausrichtung der Tanzfigur als Ganzes. Somit gibt allein der Schwänzellauf, bei dem die Tanztöne erzeugt werden, die Richtung an, in der die Nachläuferinnen suchen müssen.

Zwar bestätigten die Experimente mit der Roboterbiene ebenso wie die mit der kleinflügeligen Mutante, daß die Töne ein wesentlicher Bestandteil der Tanzsprache sind, doch fehlte im Mosaik ein entscheidender Stein: mit welchen Sinnesorganen Bienen Luftschall wahrnehmen. Verschiedenen älteren Klärungsversuchen zufolge schienen die Tiere überhaupt nicht hören zu können. Da wir aber nun wußten, daß die Tanztöne ausschließlich über die Luft weitergeleitet werden, wollten wir dem nochmals auf den Grund gehen. Anders als bei früheren Untersuchungen verwendeten wir bei unseren Experimenten ganz ähnliche Töne, wie die Tänzerinnen sie erzeugen.

Als erstes versuchten wir Sammlerinnen darauf zu dressieren, einen fünf Sekunden dauernden Ton mit einem ganz leichten Elektroschock (einem Strafreiz) zu assoziieren, der vier Sekunden nach dem Einsetzen des akustischen Signals kam. Den per Lautsprecher erzeugten Ton leiteten wir über einen Schlauch und ein dünnes Glasrohr an die gewünschte Stelle; die Länge war so gewählt, daß an der Mündung ein Schallschnelle-Maximum entstand. Ein Schock ohne Vorwarnung vertreibt die Biene, wenn er sie beim Saugen trifft, für ein paar Sekunden vom Futterschälchen. Wird das Tier wiederholt mit einem Ton konfrontiert, auf den ein solcher Strafreiz folgt, sollte es – sofern es hören kann – schließlich lernen, sich von dem Futterschälchen innerhalb der ersten vier Sekunden nach dem akustischen Signal zurückzuziehen. Wie wir feststellten, lassen sich Bienen in dieser Weise tatsächlich auf Luftschall konditionieren, auch wenn das Lernen langsam geht.

In letzter Zeit haben wir eine andere Dressurmethode angewendet. Bei diesen Experimenten mußte die Biene auf einem Y-förmigen Laufsteg landen und sich dann für einen Arm entscheiden, um Zuckerwasser zu erhalten – und zwar sollte es immer der sein, über dem ein bestimmter Ton eingespielt wurde. Die Seite wechselte mit jedem neuen Anflug zufällig. Die Bienen lernten schnell, sich der Seite mit dem Ton zuzuwenden.

Claudia Dreller, damals Diplomandin in Würzburg, bestimmte so den Frequenz- und Amplitudenbereich, in dem die Bienen hören können. Wie ihre Studie ergab, nehmen die Tiere nur niedere Frequenzen unter 500 Hertz wahr (Bild 5). Ihr Gehör ist jedoch empfindlich genug, um die Töne einer tanzenden Stockgenossin, welche im Bereich zwischen 250 und 300 Hertz liegen, anhand der Schallschnelle zu erfassen. Außerdem können Bienen innerhalb ihres Hörbereichs bis zu einem gewissen Grade zwischen tiefen Tönen von 20, mittleren von 100 und hohen von 320 Hertz unterscheiden. Wir wissen bislang allerdings nicht, wofür sie diese Fähigkeit brauchen könnten.

Mit derselben Dressurtechnik klärten wir schließlich auch, mit welchen Sinnesstrukturen die Tiere den Schall wahrnehmen. In Frage kamen beispielsweise solche der Antennen und die Sinneshaare auf dem Kopf. Deshalb entfernten wir einigen unserer dressierten Bienen Sinneshaare oder eine Antenne oder fixierten ein Antennengelenk, ehe wir sie erneut prüften. Wie sich zeigte, registrieren die Bienen den Luftschall mit dem Johnstonschen Organ, das im zweiten Antennenglied liegt und aus Mechanorezeptoren aufgebaut ist. Diese Struktur dient auch einigen Stech- und Zuckmücken zum Hören.

Mit all diesen Befunden können wir nun verstehen, wie die Tanzsprache funktioniert. Die Tänzerin sendet Töne als Signale aus, die den Nachläuferinnen erkennen helfen, wo und wie sie sich bewegt, um wiederum daraus wesentliche Informationen über Richtung und Entfernung der Futterquelle zu gewinnen. Wahrgenommen werden die Schallsignale über das Johnstonsche Organ in den stets dicht an die Tänzerin herangeführten Antennen. Da die Sinnesstruk- tur beidseits vorhanden ist, können die Nachläuferinnen ihre Position gegenüber der Tänzerin beurteilen und daher die Richtungsangabe zum Ziel verstehen. Sie selbst erzeugen Töne, die den Wabenuntergrund vibrieren lassen. Die Tänzerin hält daraufhin inne und gibt Kostproben des gesammelten Futters ab, die den Nachläuferinnen zusätzliche Hinweise auf Geschmack, Geruch und Qualität geben. Nachdem die angeworbenen Tiere den Tanz eine Weile verfolgt haben, fliegen sie aus, um die Futterquelle aufzuspüren. Haben sie kein Glück, kehren sie zum Stock zurück und versuchen es von neuem.


Fremdsprachen

Um die Evolution dieses für die Bienen äußerst nützlichen Rekrutierungssystems zu verstehen, ist es notwendig, die Anwerbemethoden verwandter Spezies zu untersuchen. Die heute lebenden Honigbienen-Arten gehören alle der Gattung Apis an und haben ansonsten nur etwas entferntere Verwandte: die Hummeln sowie die besonders im tropischen Südamerika verbreiteten Stachellosen Bienen. Allerdings scheinen Hummeln überhaupt nicht anzuwerben. Und viele Arten Stachelloser Bienen tun es zwar, haben aber – soweit bekannt – keine Symbolsprache ähnlich der Tanzsprache der Honigbienen entwickelt. Sie erzeugen lediglich Geräusche zur Futteralarmierung, legen Duftfährten und machen quasi Geleitflüge.

Indes sprechen alle Arten von Honigbienen (bis auf die europäische leben alle in Asien) gewissermaßen eigene Varianten der Tanzsprache. Wie Martin Lindauer in den fünfziger Jahren feststellte, als er an der Universität München tätig war, sind ihre Entfernungs- und Richtungscodes ähnlich, unterscheiden sich jedoch in Einzelheiten. Wir haben bei drei Arten Tanztöne gefunden. Diese Bienen zeichnen sich durch ein weiteres gemeinsames Merkmal aus: Sie müssen alle, zumindest gelegentlich, im Dunkeln tanzen. Zwei dieser Arten, die uns vertraute westliche Honigbiene Apis mellifera und die asiatische A. cerana, nisten in lichtlosen Räumen etwa hohlen Bäumen oder ähnlichen Höhlungen (Bild 6 links oben). Die dritte, die Riesenhonigbiene (A. dorsata), nistet im Freien auf einer einzigen großen Wabe, die unter Felsvorsprüngen oder an dicken Ästen von Bäumen hängt (Bild 6 oben); ihre Sammlerinnen tanzen aber, wie Fred C. Dyer von der Staatlichen Universität von Michigan in East Lansing entdeckte, manchmal auch nachts. Erst vor kurzem konnte Kirchner bei ihnen gleichfalls Tanztöne nachweisen; diese akustischen Signale waren in einer früheren Untersuchung unentdeckt geblieben, weil sie ausgesprochen niederfrequent sind.

Die einzige lautlos tanzende Art, die Zwerghonigbiene (A. florea), nistet ähnlich wie die Riesen-Verwandte im Freien, tanzt aber nur am Tag. Ihre Tänzerinnen schnicken den Hinterleib zwischendurch heftig nach oben. Möglicherweise dienen diese Gesten als visuelle Signale, um Aufmerksamkeit zu erregen – wozu den im Dunkeln tanzenden Honigbienenarten ihre Tonsignale verhelfen. Da verschiedenen Indizien nach die Zwerghonigbiene den gemeinsamen Vorfahren aller heute lebender Honigbienen am nächsten steht, nehmen wir an, daß das komplizierte akustische System der anderen drei Arten am ehesten aus einer visuellen Präsentationsform heraus entstanden ist, als diese Bienen Nist- und Tanzgewohnheiten entwickelten, die Tageslicht ausschlossen.

Obgleich wir nun der Bienensprache zuhören und sie sogar – mit Hilfe unseres Miniroboters – ein wenig imitieren können, bleibt einiges zu tun. So müssen wir noch herausfinden, wozu unsere Honigbienen zwischen unterschiedlichen Tonlagen unterscheiden können. Möglicherweise nutzen sie ähnlich geartete akustische Signale auch in anderen Verhaltenszusammenhängen. In der Hoffnung, ihr Verständigungssystem immer vollständiger aufklären zu können, werden wir ihre Kommunikation weiter beobachten und belauschen.

Literaturhinweise

- Tanzsprache und Orientierung der Bienen. Von Karl von Frisch. Springer, Heidelberg 1965.

– Verständigung im Bienenstaat. Von Martin Lindauer. Gustav Fischer, Stuttgart 1975.

– The Honey Bee. Von James L. Gould and Carol G. Gould. Scientific American Library, New York 1988.

– Acoustical Communication in Honeybees. Von W.H. Kirchner in: Apidologie, Band 24, Heft 3, Seiten 297 bis 307, Juli 1993.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 8 / 1994, Seite 68
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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