Megalopta genalis ist eine in Mittel- und Südamerika beheimatete, nachtaktive Schmalbiene (Familie Halictidae). Sie lebt eusozial, also in Gemeinschaften mit reproduktiver Arbeitsteilung zwischen Königin und Arbeiterinnen. Heranwachsende Weibchen müssen eine weitreichende Lebensentscheidung treffen: im Nest bleiben, um ihrer Mutter bei der Aufzucht weiterer Nachkommen zu helfen, oder ausziehen, um ein eigenes Nest zu gründen – entweder als solitäre Biene oder als Königin eines neuen sozialen Nestes. Damit sind sie flexibel eusozial: Sie passen ihre Lebensweise an Umweltbedingungen an und wechseln zwischen einzelgängerischem und Staaten bildendem Verhalten. Im Gegensatz dazu haben Ameisen und Honigbienen eine früher festgelegte, starre Kastentrennung.

Ein Team des Smithsonian Tropical Research Institute in Panama hat die Pheromone der Megalopta-genalis-Königinnen identifiziert, die diese Wahl beeinflussen – und somit erstmals die Signalstoffe einer flexibel eusozialen Art entschlüsselt. Seine Ergebnisse publizierte es in »Proceedings of the Royal Society B«.

Die Forschenden untersuchten das kooperative Verhalten zwischen Königinnen und ihren Töchtern auf der Insel Barro Colorado in Panama, indem sie über mehrere Jahre hinweg Hunderte künstliche Nester im natürlichen Lebensraum der Bienen aufstellten. Das Team markierte einzelne Tiere und zeichnete Videos ihres Verhaltens auf. Mithilfe der Gaschromatografie/Massenspektrometrie analysierte es die chemischen Signale, die die Körper der Insekten bedeckten.

»Wir wollten herausfinden, wie die Bienen entscheiden, ob Kooperation lohnenswert ist«, sagt Callum Kingwell von der Princeton University in einer Pressemeldung. Er und seine Kollegen entdeckten, dass das Methylalkan-Gemisch, welches von der Königin abgesondert wird, die Töchter auf zwei Arten beeinflusst. Stiegen während einer kritischen Periode die Pheromonspiegel der Königin an, so hemmte dies die Entwicklung der Eierstöcke der Töchter.

Die chemischen Signale zeigten offenbar die reproduktive Gesundheit der Königin an und ihre Fähigkeit, in Zukunft viele Eier zu legen: Je höher die Pheromonspiegel, desto eher blieben die Töchter im Nest und halfen. Sie verzichteten somit auf die eigene Reproduktion zugunsten der Gesamtfitness (bestehend aus direkter Fitness durch eigene Nachkommen und indirekter Fitness durch die Unterstützung von Verwandten). Die Entscheidung hängt somit davon ab, wie gesund die Königin ist und ob das Verlassen des Nestes der Kolonie die besten Chancen bietet, ihre Gene weiterzugeben.

»Unsere Arbeit zeigt, wie chemische Kommunikation Individuen dabei helfen kann, zu entscheiden, wann Kooperation lohnenswert ist«, sagt Kingwell. Sie eröffne zudem Einblicke darin, wie Kooperation in Insektengemeinschaften entstanden sein könnte.