HOME

Bienen: Die Bestäuber der Welt

Sie leben in faszinierenden Staatsgebilden, ihnen verdanken wir Früchte, Gemüse und die Blütenpracht des Sommers: Honigbienen sind für die Volkswirtschaft unentbehrlich und ein Triumph der Evolution - seit etwa 40 Millionen Jahren verrichten sie ihr Werk.

Von Horst Güntheroth

Auf den ersten Blick sieht er aus wie ein Astronaut. Im weißen Schutzanzug hockt er da, im Grünen hinterm Haus, einen monströsen Hut auf dem Kopf, ein feinmaschiges Netz vor dem Gesicht. Er fixiert ein Loch in der Wand. Drum herum summt und brummt es. Bienen.

Hochbetrieb herrscht in der Einflugschneise. Die Tierchen suchen den Eingang zum Nest im Inneren des Gebäudes. "Fünf Minuten und 30 Sekunden", sagt der Vermummte nach einem Blick auf die Stoppuhr, "die erste Markierte ist da." Kurz darauf sichtet der Mann, der mit dem ungewöhnlichen Outfit schmerzhafte Stiche seiner Untersuchungsobjekte abwehren will, einen weiteren Brummer mit Farbtupfer im Wirrwarr vorm Nest. Wieder registriert er die Ankunftszeit. "Wir haben 20 Tiere gekennzeichnet und einen Kilometer entfernt von hier ausgesetzt. Nun beobachte ich, ob und wie schnell sie zu ihrem Volk zurückfinden", erklärt er. "Dabei vergleichen wir zwei Gruppen: Bienen, die wir bei 33 Grad erbrütet haben, und solche, die sich bei 35 Grad entwickelten. Wir wollen herauskriegen, welche schlauer sind." Insgesamt drei Stunden wird der Verkleidete hier ausharren. "Wer dann noch nicht da ist, gilt als verschollen."

"Apis mellifera" - eine Meisterleistung der Evolution

Bienenforschungsstation der Uni Würzburg: Am südöstlichen Rand der fränkischen Bischofsstadt, inmitten blühender Streuobstwiesen, ergründen Forscher auf einem Anwesen um ein ehemaliges Wohnhaus eine Kreatur, die zu den ungewöhnlichsten Geschöpfen unseres Planeten gehört und seit Jahrtausenden Naturforscher und Gelehrte fasziniert: die Honigbiene. "Apis mellifera" haben Biologen sie getauft. Seit etwa 40 Millionen Jahren existiert das wundersame Wesen auf der Erde. So alt jedenfalls ist das Bernsteinfossil einer Ur-Honigbiene, das an der Ostsee gefunden wurde. Ohne die behaarten Sechsbeiner gäbe es keine Blumenvielfalt, kein Obst und kaum Gemüse. Als unentbehrliche Partner zahlreicher Blütenpflanzen, die sie bestäuben und dafür ihren süßen Nektar bekommen, spielten die Insekten eine einzigartige Rolle in der Entwicklung der irdischen Vegetation

Dazu frappiert ihre exotische Daseinsform: Zu Abertausenden leben die Winzlinge in wimmelnden Pulks zusammen, in großartig organisierten Staatsgebilden. "Ein Wesen wie vom anderen Stern mit fantastischen Fähigkeiten, eine Meisterleistung der Evolution", schwärmt Jürgen Tautz, Zoologieprofessor und Leiter der Würzburger "Beegroup". "Die Tierchen haben biologische Höchstleistungen drauf; etwas, das wir nur erforschen können, wenn wir selbst Höchstleistung bringen."

Tautz und seine Mitarbeiter versuchen, dem großteils noch immer rätselhaften Leben von Apis mellifera auf die Schliche zu kommen. Mit verglasten Beobachtungsnestern im Inneren des Forschungsgebäudes, mit Brutschränken, in denen sie unter kontrollierten Bedingungen Nachwuchs aufziehen, mit elektronischen Chips, die sie auf einzelne Tiere kleben, mit Temperaturfühlern, Infrarot- und Hochgeschwindigkeitskameras sowie mancherlei anderem Hightech-Gerät.

Nicht die einzelne Bienenpersönlichkeit, die Masse macht’s

Zum Rechenzentrum der Uni besteht drahtlose Verbindung, die nahe Straße wurde für den Durchgangsverkehr gesperrt, damit keine Erschütterungen die Messungen beeinträchtigen. Und wenn in den kühlen Monaten des Jahres die eigenen 70 Bienenvölker in ihren Nestern Winterpause halten, reisen die Zoologen zu Partnerinstituten in Australien, Neuseeland oder Südafrika, um ihre Arbeit voranzubringen. Im Gegenzug kommen wissenschaftliche Gastarbeiter im Sommer nach Würzburg. Die fränkischen Bienenexperten erforschen Physiologie, Biochemie, Genetik und Krankheiten der Tiere. Vor allem aber interessieren sie sich für die ausgeklügelten Verhaltensweisen der Insekten im Gefüge ihrer geheimnisvollen Gemeinschaft. Dabei werfen die Ergebnisse ihrer Arbeit nicht selten populäre Weisheiten und sogar etabliertes Lehrbuchwissen über den Haufen. "Dass Bienen grundsätzlich fleißig sind, wie der Volksmund behauptet, ist ein Mär", sagt Tautz, "es gibt richtig sammelfaule Tiere, die es bei bescheidenen ein bis drei Ausflügen am Tag bewenden lassen."

Nicht die einzelne Bienenpersönlichkeit, die Masse macht’s. Und was da bei einem Volk, in dem etwa 50.000 Individuen leben, an Aktivität zustande kommt, ist eben dann doch gigantisch, zumal es auch manchen Workaholic in der Gruppe gibt: Auf 7,5 Millionen Exkursionen zu den Blütenkelchen bringt es die Kooperative im Frühling und Sommer, dabei legt sie 20 Millionen Flugkilometer zurück, das entspricht 26-mal der Strecke Erde - Mond und zurück. In den Stock geschafft werden so etwa 30 Kilogramm Pollen und 600 Kilogramm Nektar.

Auch den berühmten Tanz der Bienen, eine der beeindruckendsten Kommunikationsformen im gesamten Tierreich, haben die Würzburger unter die Lupe genommen - und fanden Erstaunliches. Der österreichische Zoologe Karl von Frisch hatte diese Insektensprache entschlüsselt und 1973 den Nobelpreis dafür bekommen.

Schwänzelstand anstatt Schwänzellauf

Seine Erkenntnis: Eine Biene, die draußen im Feld auf eine ergiebige Futterquelle gestoßen ist, teilt den Fund ihren Artgenossen im finsteren Stock durch eine bestimmte Folge von Bewegungen mit. Aus verschiedenen Aspekten der Figur können andere, sie mit den Fühlern betastende Mitbewohner, ablesen, in welcher Richtung zur Sonne und in welcher Entfernung vom Nest der Schatz zu finden ist. Bilder einer Hochgeschwindigkeitskamera zeigten nun, dass bei einem wichtigen Teil des Tanzes, dem "Schwänzellauf ", die Biene gar nicht läuft, wie von Frisch behauptete. "Die Beine des Tieres bleiben am Boden, maximal einen Schritt macht es", sagt Tautz, "es ist kein Schwänzellauf, sondern ein Schwänzelstand."

Zu der kleinen Korrektur am etablierten Bild kommen vollkommen neue Entdeckungen So konnten die Beegroup-Leute zum ersten Mal messen, dass die Tänzerin das Wachs des Wabenbodens in feinste Schwingungen versetzt, die sich über den Untergrund ausbreiten und als "Flurfunk" ferne Artgenossen überhaupt erst zum Ort des Geschehens locken. Obendrein fanden die Forscher heraus, wie der "Kilometerzähler" der Tierchen funktioniert – bislang waren alle Experten davon überzeugt, dass Bienen die Entfernung zum labenden Nektar, die sie in ihrem Tanz mitteilen, über ihren Energieverbrauch feststellen. Doch tatsächlich registrieren die Insekten die Distanz mit ihren Facettenaugen, die jeweils aus etwa 6000 Einzelaugen aufgebaut sind. Und zwar als "optischen Fluss".

Ein Trick schafft Waben

Dabei nehmen sie eine wenig strukturierte Umgebung als kürzer wahr als eine stark strukturierte. Das ließ sich mit einem "Täuschtunnel" nachweisen. Die Wissenschaftler trainierten Bienen, den Weg zum Futter durch eine künstliche Röhre mit klein gemusterten Wänden zurückzulegen; so sollte eine stark gegliederte Umwelt simuliert werden. Das Ergebnis: Die Rückkehrer "logen" beim Schwänzeltanz - sie gaben eine viel zu große Entfernung an. Ein weiteres Highlight der Würzburger Bienenforschung: Den Wissenschaftlern gelang es, das Rätsel des kunstvollen Wabenbaus zu knacken. Schon Gelehrte wie Johannes Kepler und Galileo Galilei waren von den sechseckigen Wachszellen mit ihrer geometrischen Präzision fasziniert, manche vermuteten gar, die Tiere müssten über mathematische Fähigkeiten verfügen.

Zu Zigtausenden werden diese Zellen in einem Nest aneinandergereiht, das Volk nutzt sie als Vorratsspeicher für Honig und Pollen sowie zur Unterbringung der Brut.

Von Mathematik haben Bienen keine Ahnung, sie nutzen ein intelligentes Baumaterial, so ermittelte die Tautz’sche Gruppe. Die Insekten produzieren den Werkstoff Wachs als winzige Blättchen aus Drüsen am Hinterleib; es besteht aus über 300 unterschiedlichen chemischen Verbindungen. "Beim Hochziehen der Zellwände nehmen sie ihren eigenen Köper als Schablone und bauen um sich herum aus den Blättchen zylinderförmige Röhren", erklärt der Professor. "Dann erhitzen sie mit ihrem Körper die Temperatur des Wachses auf 37 bis 40 Grad Celsius. Aufgrund der inneren mechanischen Spannungen der Wände passiert dann das, was man beim Kontakt von zwei Seifenblasen beobachten kann: Die gemeinsame Wand wird automatisch bretteben.

Uneigennützige und aufopferungsvolle Unterordnung

Auf dieselbe Weise strecken sich auch die anderen Seitenwände zwischen den dicht gepackten Zylindern. Wabenabschnitt für Wabenabschnitt entsteht so das verblüffend regelmäßige Zellenmuster, ganz von allein. Selbst auf die spannendste aller Bienenfragen, nämlich wie es die Tierchen schaffen, ihr komplexes Kollektiv zu organisieren, hat die Beegroup Antworten. Straff und harmonisch funktioniert das Leben im Volk; alle Nestbewohner ordnen einem einzigen Insekt, der Königin, ihr Leben unter - uneigennützig und aufopferungsvoll. Sie nämlich ist das einzige vermehrungsfähige Weibchen der Kolonie. Im Alter von ein bis zwei Wochen entschwebt sie zum Hochzeitsflug und lässt sich dabei von etwa einem Dutzend stockfremder Männchen, den Drohnen, begatten. So bekommt sie Samen für ihre gesamte Lebenszeit von bis zu vier Jahren.

Zurück im Bau, legt das Tier mit seinem langen Hinterleib fast pausenlos Eier - unbefruchtete, aus denen neue Drohnen werden, und befruchtete, aus denen Arbeiterinnen entstehen. Die Monarchin hält zudem das Volk zusammen. Ihr Trick: ein Drüsensekret, das sie ausscheidet. Dieses Bindungspheromon wird ständig unter allen Staatsmitgliedern verteilt.

Lediglich ein paar Hundert bis Tausend Drohnen gehören zum Stock. Die unproduktiven Kerle fressen nur, schwärmen täglich aus zu luftigen Sammelplätzen und warten dort auf fremde jungfräuliche Regentinnen. Während der Begattung platzt ihr Hinterleib, und sie sterben; wer nicht zum finalen Sex kommt, wird am Ende der Paarungszeit von den Arbeiterinnen aus dem Nest geworfen. Die überwiegende Zahl der Mitglieder des Bienenvolkes sind sterile Weibchen, Arbeiterinnen. Sie sammeln im Frühling und Sommer Nahrung, Nektar und Pollen von den Blüten sowie Propolis, ein Pflanzenharz, und bewirtschaften das Nest - auch den Winter über.

Viele Jobs im kleinen Reich

Maximal vier bis fünf Wochen werden die meisten Weibchen alt, andauernd müssen Nachfolgerinnen erbrütet werden. Die Horde der Bienenfrauen erledigt eine Fülle von Jobs; ständig entdecken die Forscher neue. Perfekt ist die Arbeitsteilung. Gerade mal 15 Prozent sind in der Regel als Sammlerinnen aktiv. Darüber hinaus gibt es Pfadfinderinnen, Scouts, die ausdauernd nach neuen Blütenschätzen suchen. Andere wiederum arbeiten als Anflughelferinnen, verströmen Duftstoffe im Eingang zum Nest, um heimkehrenden Neulingen die Orientierung zu erleichtern. Dort patrouillieren auch Wächterinnen, die Fremden den Zutritt verwehren; die erkennen sie am spezifischen Wachsgeruch. Im Inneren des Baus sind Reinigungskräfte am Werk, zudem sorgen Ventilatorbienen per Flügelschlagen für frische Luft im Stock.

Es gibt Nektarabnehmerinnen sowie Honigerzeugerinnen, die das flüssige Mitgebrachte immer wieder aufsaugen und ausscheiden, um es mit Sekreten zu mischen und zu verdicken. Daneben schuften Polleneinstampferinnen, sie verdichten den Blütenstaub in den Wabenzellen. Ammen wiederum fressen ihn und stellen daraus mit Drüsen in ihrem Kopf "Gelée royale" her; das Sekret verfüttern sie an den Nachwuchs. Hofstaatbienen begleiten Majestät beim Hochzeitsflug oder geben das königliche Parfüm ans Volk weiter. Bestatterinnen werfen Verstorbene aus dem Nest.

Einen weiteren wichtigen Dienst erledigen Heizerbienen. Insekten, die bei ausgekuppelten Flügeln mit ihrer starken Flugmuskulatur Vollgas geben und auf diese Weise die Puppen unter den verdeckelten Wabenzellen wärmen. Sie bekommen den dazu nötige Energienachschub von Tankstellenbienen. Die hat Rebecca Basile entdeckt, Biologin und Doktorandin in der Würzburger Gruppe.

"Süße Küsse"

Es sind Arbeiterinnen, die sich mit Honig vollpumpen, gezielt nach Heizerinnen suchen und ihnen dann "süße Küsse" geben - Honigfluss von Mund zu Mund. Mit einer Wärmebildkamera konnte Basile das Geschehen im Stock verfolgen. "Dabei haben wir zudem herausgefunden, dass die Honigvorräte in erster Linie gar nicht als Nahrung im klassischen Sinne verwendet werden, wie wir immer geglaubt haben", sagt die Forscherin, "sondern als Brennstoff. Honig ist also vor allem Sprit für die Kolonie." Verwirrende Job-Vielfalt, Aufgaben ohne Ende. Doch woher weiß das Bienenindividuum, dass es genau diese Tätigkeit und keine andere zu erledigen hat? Die Gene steuern. Ein Konsortium von mehr als 170 Wissenschaftlern aus 16 Ländern hat kürzlich das vollständige Erbgut der Honigbiene entschlüsselt. Darin läuft ein Programm ab, das eine regelrechte Berufslaufbahn steuert und dem Tier in verschiedenen Lebensabschnitten unterschiedliche Verhaltensweisen diktiert.

Doch das kann nur die halbe Wahrheit sein. Denn solch ein schematischer Ablauf ist nicht stur einzuhalten. Längst nicht jede Biene wird irgendwann einmal als Wächterin oder beim Hofstaat gebraucht. Und wenn mal ein Wolkenbruch das Heer der Sammlerinnen vernichtet, muss diese entstehende Lücke schnellstens aufgefüllt werden können. Also suchten die Würzburger nach weiteren Job-Regulationsmechanismen - mit Erfolg.

"Das Verhalten der Biene wird auch von der Temperatur während der Aufzucht der Larve gesteuert", sagt Biologe Sven Maier, ebenfalls Doktorand in der Gruppe. Das konnte er durch Brutschrankexperimente nachweisen. "Tiere, die aus kühleren Puppen schlüpfen, üben bevorzugt Innendiensttätigkeiten aus, solche aus wärmeren Puppen ziehen den Außendienst und das Sammelgewerbe vor." Die unterschiedliche Erzeugungswärme wirkt sich dabei insbesondere auf die kognitiven Fähigkeiten der Insekten aus. "Offenbar lernen 35-Grad- Tiere schneller als solche, die bei 33 Grad erbrütet wurden", sagt Maier.

An zukünftigen Forschungsprojekten herrscht kein Mangel

Nun will er das durch verschiedene Experimente erhärten. Wie prägend die individuelle Wärmebehandlung in der Larven- und Puppenzeit ist, zeigt sich sogar in der Lebensdauer: Sommerbienen, die nur ein Alter von circa vier Wochen erreichen, werden im Stock bei einer höheren Temperatur erzeugt als Wintertiere, die es auf ein Alter von zwölf Monaten bringen können. Bienen, so zeigen die Arbeiten der Beegroup, können sich die Artgenossen backen, die sie gerade fürs Volkswohl brauchen. Noch jede Menge gibt es im Staate Maja auszukundschaften. So wissen die Experten etwa immer noch sehr wenig über den Sex der Insekten. Nach welchen Kriterien beispielsweise suchen Drohnen ihre luftigen Sammelplätze aus? Wie findet eine Königin mit ihren Brautjungfern auf Anhieb diese Orte? Und wie schafft sie es, Eier - je nach Größe der Zelle, in der sie sie legt - ganz gezielt mit wenigen Spermien zu befruchten oder unbefruchtet zu lassen, damit entweder eine Arbeiterin oder ein Drohn entsteht?

An zukünftigen Forschungsprojekten herrscht kein Mangel. Jürgen Tautz jedenfalls lassen die Bienen nicht mehr los. Nicht nur im Job ist er umschwärmt von ihnen, auch zu Hause. Im eigenen Garten hält er fünf Völker. Schließlich fing seine Begeisterung für die Tierchen damit an, dass ihm sein wissenschaftlicher Vorgänger, der große Bienenforscher Martin Lindauer, eines Tages ein Insektenvolk schenkte. Spätestens wenn Tautz nun abends, daheim bei einem Glas Wein, das unaufhörliche Summen hört, wird er philosophisch. Dann sieht er das große Ganze, das mehr ist als die Summe seiner Teile, betrachtet die Bienenkolonie als einen lebenden Superorganismus. Die Tierchen wie Zellen, die in Organen zusammenarbeiten. "Irgendwie", sinniert er, "funktioniert die Gemeinschaft wie ein menschliches Gehirn. Immerhin hat ein Volk insgesamt etwa halb so viele Nervenzellen wie unser Denkapparat. Viele kleine, relativ dumme Bausteine, die vernetzt sind und zusammen etwas Großartiges bewirken."

print