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Insekten: Das Einmaleins der Honigbiene

Obwohl Mensch und Biene schon so lange miteinander bekannt sind, wird die Biene erst seit ca. 300 Jahren systematisch erforscht. Heute erleben wir, wie die Forschung dank immer besserer technischer Möglichkeiten Schritt für Schritt die innersten Geheimnisse des Bienenvolkes und seiner Kommunikations- und Organisationsformen entschlüsselt.
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Es ist nicht der Tanz allein

Wie die Blüten den Bienen den Weg weisen

Je größer die Distanz zwischen Nest und Futterquelle, desto schlechter kann die Biene sie im Tanz vermitteln. Schon zwischen einer zwei und einer drei Kilometer langen Flugstrecke – das entspricht in etwa den Außengrenzen ihrer normalen Sammeltätigkeit – wird im Tanz kaum mehr unterschieden. Bienen können aber auch bis zu zehn Kilometer vom Stock entfernt noch nach Futter suchen. Solche extremen Entfernungen können die Pfadfinderinnen im Tanz noch viel schlechter wiedergeben. Wie ist es also möglich, dass die Sammelbienen trotz der ungenauen Angaben, mit denen sie losgeschickt werden, die Futterstellen finden? Aufschluss geben Experimente, in denen die Quellen mit attraktiven Düften versehen werden, die ein günstiger Wind direkt zum Nest trägt: Für eine Distanz, die bereits ortskundige Bienen in 40 Sekunden zurücklegen, können Neulinge trotz Tanz bis zu 20 Minuten benötigen – es sei denn, eine künstliche Duftspur weist ihnen den Weg. Eine solche Spur verkürzt die Flugzeit der Neulinge massiv. Gerüche spielen also bei der Orientierung eine besondere Rolle. Fällt die Duftspur einer Futterquelle aus, etwa weil kein Wind geht, zeigt sich allerdings, dass neben Tanz und Duft auch der Kontakt und die Kommunikation zwischen den Bienen im Feld von großer Bedeutung sind.

Tandemlandung

Von Huckepack- und Brauseflügen

Frisch rekrutierte Bienen und solche, die den Weg bereits kennen, verlassen das Nest zwar nicht gemeinsam, doch irgendwo auf dem Weg zur Futterstelle finden sie zu gemischten Gruppen von bis zu zehn Tieren zusammen. Auf den Blüten landen immer zuerst die ortskundigen Bienen, knapp gefolgt von den nachfliegenden, neu rekrutierten, sodass es oft zu regelrechten Tandem- oder gar Huckepacklandungen kommt – die Führenden unten, die Folgenden obenauf. Die Kenntnisse darüber, wie sich diese Gruppen bilden, sind spärlich, aber nicht gleich null. Wenn eine Biene einen Futterplatz besucht und anschließend im Stock ihre Ladung abliefert, aber nicht tanzt, also keine anderen Bienen rekrutiert, dann sucht sie die Quelle beim nächsten Anflug für menschliche Ohren geräuschlos auf. Hat sie aber getanzt, dann umkreist sie das Ziel laut summend in ausladenden Schleifen, den sogenannten Brauseflügen. Die Erklärung ist so simpel wie einleuchtend: Eine Biene, die keine weiteren Bienen rekrutiert hat, muss im Feld auch niemandem den Weg weisen. Eine Biene dagegen, der andere folgen, gibt diesen auch über den Tanz hinaus Hilfestellungen, das Ziel zu finden. Da Bienen aber keinen echten Gehörsinn besitzen, kann die Lautstärke der Brauseflüge nicht das entscheidende Signal sein. Tatsächlich zielen die Brauseflüge vielmehr auf das hervorragende Bewegungssehen und den Geruchssinn der Kolleginnen ab. Auf den Geruchssinn? Ganz genau. Denn der Flugton des Brauseflugs ist wahrscheinlich nur der unbeabsichtigte Nebeneffekt einer ganz besonderen Flügelbewegung — mit der spezielle Duftsignale in die Umgebung verteilt werden: Die Biene macht buchstäblich viel Wind um ihren Duft.

Der Brauseflug

Wie die Biene chemische Leitpfosten in der Luft platziert

Im Brauseflug fliegen die Bienen sehr langsam. Das macht es dem Beobachter leicht, an ihrem Hinterleib zwischen den beiden letzten Segmenten einen hellen Streifen auszumachen. Dies ist der Zugang zur im Brauseflug weit geöffneten Nasanovdrüse. Die Nasanovdrüse entlässt den lockenden Duftstoff Geraniol – also denselben Duftstoff, mit dem sich die Bienen auch beim Anlanden am Bienenstock gegenseitig Orientierung bieten. Und genau wie am Eingang zum Bienenstock verteilen die Bienen beim Brauseflug um die Nahrungsquelle ihre Duftfahne durch intensives Flügelschwirren. Diese spezielle Flügelbewegung erzeugt vermutlich Turbulenzen, die für eine bestimmte Zeit stabil in der Luft stehen bleiben, vergleichbar der Spur eines Schiffes im Wasser oder den Luftwirbeln hinter einem Flugzeug. So werden die Pheromone der Nasanovdrüse in den sich drehenden Luftwirbeln eingefangen und festgehalten und dienen als chemische Leitpfosten, an denen entlang sich die Neulinge zum Ziel hin riechen.

Kameradinnen

Wie das Sammeln die Arbeiterinnen zusammenschweißt

Bestimmte Bienen finden die angezeigten Futterplätze schnell und ohne Begleithilfe, nachdem sie im Stock die entsprechenden Tänze verfolgt haben. Diese Bienen sind erfahrene Sammelbienen, sie kennen die angezeigten Quellen mitunter von früheren Besuchen, die durchaus auch schon einige Tage her sein können. Die Tänzerinnen rekrutieren also nicht nur Neulinge. Manchmal machen sie auch solche Bienen, die den Weg bereits kennen, durch ihren Tanz auf zwischenzeitlich versiegte und nun »neu eröffnete« Quellen aufmerksam. Übrigens: Markiert man die einzelnen Sammelbienen einer Gruppe, die tagsüber im Freien gemeinsam dieselbe Futterquelle ausgebeutet hat, jeweils mit einem kleinen Farbpunkt, so lässt sich später im Stock beobachten, dass diese Bienen sehr eng beisammen bleiben und sogar das Nachtlager teilen – um am nächsten Tag wieder gemeinsam an derselben Quelle zu sammeln, sofern diese noch Nektar gibt. Es zeigt sich also: »Who flies together, lies together! – Wer fliegt zusammen, liegt zusammen!«

Sammelbiene, schlafend

Wann die Biene die Antennen hängen lässt

Ihr Dasein als Sammelbiene ist nicht nur der letzte, sondern auch der anspruchsvollste Lebensabschnitt einer Honigbiene. Erstaunt es da, dass es vor allem die Sammelbienen sind, bei denen Forscher ausgeprägte Schlafzustände beobachten? Auch Jungbienen schlafen, aber kürzer und ohne ausgeprägten Tag-Nacht-Rhythmus. Mit anderen Worten, Jungbienen halten kurze Schläfchen, wo und wann ihnen die Antennen gerade schwer werden. Sammelbienen dagegen schlafen länger und vor allem nachts. Nicht selten bilden sie dazu in ruhigen Randbereichen des Nestes regelrechte Schlaflager, in denen viele Bienen dicht an dicht ruhen – in denselben Gruppen, in denen sie tagsüber gesammelt haben! Schlafende Bienen sind an der fehlenden Muskelspannung zu erkennen: Ihre Antennen hängen herab, die Beine sind eingeknickt. Dass Schlaf so deutlich und hauptsächlich nachts nur bei den Sammelbienen auftritt, ist ein Indiz dafür, dass die hellen Stunden für sie zu wertvoll sind, um sie zu verschlafen, und zeigt außerdem, dass die besondere Leistung im Außendienst auch besondere Phasen der Regeneration und wohl auch der Gedächtnisfestigung notwendig macht.

Maximale Flugdistanz

Wie weit die Biene mit einer Honigmagenfüllung kommt

Aufgabe der Sammelbienen ist es, Energie und Materie ins Nest zu bringen. Daher verlassen sie den Stock, um Nektar, Pollen und Harze herbeizuschaffen, letztere zur Herstellung von Propolis. Gemeinsam legen sie dabei mit ihren Suchflügen ein dichtes, unsichtbares Netz über die Umgebung. In diesem Netz bleibt jede Einzelblüte hängen, kaum etwas wird übersehen – mehrere Millionen Blüten vermag ein Bienenvolk an einem einzigen Arbeitstag zu besuchen. Rein theoretisch kann es dabei eine Fläche von bis zu 400 Quadratkilometern um das Nest abdecken. Die einzelne Biene entfernt sich maximal zehn Kilometer vom Nest. Denn für diese Flugstrecke reicht die im Stock aufgenommene Tankfüllung an Honig reserven. Fliegt die Biene tatsächlich so weit, muss sie für den Rückflug Nektar im Feld aufnehmen und kommt ohne Beute nach Hause. In der Regel entfernen sich die Sammelbienen daher nur zwischen zwei und vier Kilometer vom Nest und decken dabei insgesamt eine Fläche von 100 Quadratkilometern ab. Bei dieser Distanz ist gewährleistet, dass die Energieausbeute in Form von eingebrachtem Nektar größer ist als der Energieverbrauch in Form von Honigtreibstoff. Oder anders gesagt: Jede Sammelbiene muss mehr eintragen, als sie verbraucht. Denn eine neutrale oder gar negative Bilanz könnte sich das Bienenvolk nicht lange leisten.

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