Anatomie der Honigbiene
Der Körperbau der Honigbiene
Dieser Artikel behandelt die Anatomie der Honigbienen. Folgend werden die wichtigsten Funktionen der Organen und der Aufbau des Bienenkörper beschrieben.
Bienen besitzen den für Insekten typischen dreigeteilten Körperaufbau. Den Kopf, den Brustkorb und den Hinterleib. Das dritte Segment ist der Hinterleib, auch Abdomen genannt. In diesem Segment befinden sich die über lebenswichtigen Organe und der Stachelapparat der Bienen. Stabilisierend und schützend werden die Segmente von einem dünnen, aber sehr hartem Chitinpanzer umzogen.
Der innere Aufbau von Honigbienen:
Der innere Körperaufbau von Honigbienen ist sehr komplex. Um es nicht zu kompliziert so machen, haben wir Ihnen die wichtigsten Organe und Körperteile in der folgenden Grafik beschrieben.
| Name | Funktion |
| Proboscis / Rüssel | Rüsselartiges Mundwerkzeug zur Aufnahme von Flüssigkeiten, Putzen von Stockbienen und zur Körperreinigung |
| Maxilla | Äußere Hülle des Proboscis umhüllt das Labium |
| Mandibeln | Festes kieferartiges Mundwerkzeug zur mechanischen Zerkleinerung von festen Nahrungsbestandteilen |
| Labrum | Bewegliche Klappe zum Verdecken des Proboscis und der Nahrungsaufnahme |
| Nahrungskanal | Mundähnliche Öffnung zur Aufnahme von Nahrung |
| Pharynx | Muskel zur Steuerung des Labrum und zum Auflecken von Blütennektar |
| Speiseröhre | Aufgenommene Flüssigkeiten gelangen über den Honigmagen in den Mitteldarm |
| Hypopharyngeal Drüse | Produziert relevante Bestandteile von Gelee royal um die Larven zu füttern |
| Gehirn | Das Gehirn von Bienen kann exzellente Lern- und Bearbeitungsprozesse leisten. |
| Speicheldrüse | Produktion von Bestandteilen für die Fütterung der Larven/ Produktion von Flüssigkeiten zum Lösen von Zucker/ |
| Flugmuskulatur | Brustmuskulatur die für Steuerung der Flügel verantwortlich sind. Durch schnelles An- und Entspannen dieser Muskulatur kann die Biene Wärme erzeugen. |
| Herz | Typisch für Insekten besitzt auch die Biene ein offenes Herz-Kreislaufsystem, indem das Blut nicht in Venen und Adern fließt. Das Blut fließt frei durch den Körper mit Hilfe des Pumpleistung des Herzes. |
| Tracheensystem | Ateminstrument von Insekten, indem Luft durch Kanäle gepumpt wird und in Luftbeutel verlaufen. Die Röhren gewährleisten den Gasaustausch zur Versorgung des Körpers mit Sauerstoff |
| Luftbeutel | Reservoir für Luft |
| Mitteldarm | Mitteldarm, indem der Proventriculus und ansässig ist. Der größte Teil der Verdauung (Nahrungsaufnahme) spielt sich in diesem Teil des Darmes ab. |
| Ileum | Schmale Röhre zwischen Mitteldarm und Enddarm, welche verdauungsfreundliche Mikroben enthält. |
| Malpighische Gefäße | Feines Röhrensystem zur Ausscheidung von Wasser, Abfällen und Salzen aus dem Bienenkörper |
| Rectum | Das Rektum nimmt bei der Biene die Rolle des Dickdarms im menschlichen Körper ein. Im Wesentlichen ist das Rektum für die Wasseraufnahme des Darms nach der Verdauung und der Nährstoffaufnahme zuständig. |
| Anus | Ausgang des Verdauungstraktes zur Exkretion von körpereigenen Abfällen |
| Stachel | Der Stachel ist das einzige Abwehrinstrument der Biene. Durch den Stachel ist die Biene in der Lage, Gift in Angreifer zu pumpen und Schmerzreaktionen auszulösen |
| Stachelschaft | Röhre zum Führen des Stachels |
| Stachelkanal | Schmaler Kanal im Inneren des Stachels zur Beförderung des Gifts |
| Giftblase | Körpereigene Speicherung des Gifts |
| Giftdrüse | Drüse zur Produktion des Gifts |
| Wachsdrüsen | Produktion des Wachses zum Aufbau des Wabensystems im Bienenstaat. Die Wachsproduktion ist 12 nach dem Schlüpfen der Biene ermöglicht und wird 6 Tage später wieder zurückgefahren. Die Biene kann also nur 6 Tage in ihrem Leben Wachs produzieren, somit ist der Staat dauerhaft auf neugeborene Arbeiterinnen angewiesen. |
| Proventriculus | Ventil zur Steuerung der Nektarverteilung. Der Proventriculus kann den Nektar in den Magen zur eigenen Verdauung oder in den Honigmagen zur Aufbewahrung leiten |
| Honigmagen | Aufbewahrung von unverdauten Nektarvorräten |
| Aorta | Verläuft auf dem Rücken der Biene und ist die Hauptversorgungsleitung zwischen Gehirn und Organen |
| Esophagus | Verbindungsstück zwischen Mund und Honigmagen im Verdauungstrakt der Bienen |
Erstes Glied: Der Kopf der Biene:
Der Kopf ist das erste Glied des dreiteiligen Bienenkörpers und enthält Augen, Mundwerkzeuge, Gehirn, Antenne und somit alle Organe für die Sinneswahrnehmung.
Der optische Apparat:
Wie auch beim Menschen, sitzt die größte Anzahl an Sinnesorganen im Kopf der Biene. Die Biene hat einen ausgeklügelten optischen Apparat zum Sehen entwickelt. Große Facettenaugen, die seitlich am Kopf der Biene sitzen sind und aus einer Vielzahl von Einzelaugen bestehen, sind für das Form- und Bewegungssehen verantwortlich. Jedes Einzelauge, auch Ommatidium genannt, verfügt über eine Linse und eine Sinneszelle.
Das Facettenauge von Arbeiter-Bienen besteht beispielsweise aus 5.000 einzelnen sechseckigen Einzelaugen. Die Bienenkönigin verfügt über 3.000 bis 4.000 und die Drohnen über 8.000 Einzelaugen.
Die gesammelten Bildinformationen werden im Gehirn der Biene blitzschnell zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. Auf der Stirn besitzt die Biene noch weitere drei starre Punktaugen, die Ocellus. Diese übernehmen die Funktion, Lichtwahrnehmung und Lichtstärke auszuwerten. Unter Anderem wird der Biene so ermöglicht, helle und dunkle Farbtöne zu unterscheiden und so ein räumliches Gefühl zu entwickeln.
Die Antenne:
Die Antennen der Bienen sind das wichtigste Sinnesorgan. Sie sind gleichzeitig Geruch-, Geschmack-, Hör- und Tastorgan und nehmen feinste Vibrationen aus der Umwelt auf. Dies wird ermöglicht durch die hohe Anzahl an Nervenzellen und Tracheen, die sich auf der Oberfläche der Antennen befinden. Aufgebaut ist die Antenne aus drei Gliedern, dem Schaft, einem flexiblen Wendeglied und der Geißel. Den Aufbau der Antenne können Sie der folgenden Grafik entnehmen. Die Geißel ist der Bereich mit der höchsten Sinneszelldichte. Mit Sinneshaaren bedeckt, wird das sensible Wahrnehmen von Umwelteinflüssen hier ermöglicht.
Bienen haben keine Ohren, sie hören durch ihre Antennen:
Vereinfacht gesagt, ist das Hören lediglich ein Auffangen von Vibrationen aus der Umwelt. Durch die Form von Ohren können Schallwellen gut eingefangen und zum Innenohr weitergeleitet werden. Die Bienen nutzen ein abgewandeltes Prinzip, denn sie haben keine Ohren zum Einfangen von Schallwellen. Stattdessen besitzen Bienen auf der Oberfläche der Antennen Rezeptoren, die schallempfindlich sind. Allgemein kann man festhalten, wenn ein Tier in der Lage ist Schallwellen verschiedener Frequenzen zu detektieren, besitzt es die Möglichkeit zu hören.
Die Antenne als Geruchs- und Kommunikationsorgan:
Die Antennen sind zusätzlich mit etwa 170 geruchsempfindlichen Rezeptoren bestückt, die ihnen einen sehr gut entwickelten Geruchssinn verleihen. Als Tastorgan übernehmen die Antennen zusätzlich die Aufgabe der Kommunikation mit anderen Bienen. Die Wissenschaft ist sich darüber nicht im Klaren, denn die Kommunikation mit anderen Stockbienen erfolgt hauptsächlich über die rechte Antenne. Vergleichsstudien haben gezeigt, dass die Kommunikation zwischen den Bienen fast zum Erliegen kommt, wenn sie nur auf ihre linke Antenne angewiesen sind.
Mit Hilfe der Antennen kann die Königin beispielsweise entscheiden ob der Brutplatz für eine Drohne oder für eine Arbeiterin ausgelegt ist. Dementsprechend entscheidet sie, ob befruchtete oder unbefruchtete Eier in die Wabe eingelegt werden. Beim sozialen Futteraustausch, der Trophallaxis, kommen die Fühler vielseitig zum Einsatz. Durch das Betasten der Bienenkönigin durch die Ammenbienen wird die Fütterung aufrecht erhalten. Bricht der Kontakt ab, endet die Fütterung abrupt.
Die Mundwerkzeuge:
Die Mundgliedmaßen der Bienen umfassen zwei Werkzeuge, die Mandibeln zum Kauen, sowie den Proboscis zum Aufsaugen von Flüssigkeiten.
Die Mandibeln, also die Kauwerkzeuge sind feste, kieferartige Werkzeuge mit folgenden Funktionen:
- Formen von Wachs
- Kauen von Pollen
- Aufnahme fester Nahrung
- Sammeln von Pflanzenharzen
- Schneiden von Blütenblättern
- Putzen von anderen Bienen
- Festhalten von potentiellen Gegnern
Feste Nahrungsbestandteile werden durch die Oberkiefer zerkleinert und so direkt in den Mund weitergeleitet.
Der Proboscis ist ein rüsselartiges Mundwerkzeug, welches die Nahrungsaufnahme der Biene um flüssige Komponenten vervollständigt. Der Rüssel von Honigbienen hat eine durchschnittliche Länge von 6,5mm. Innerhalb verschiedener Gattungen der Wildbienen kann die Rüssellänge von 4 bis 15mm variieren.
Mit der menschlichen Zunge vergleichbar, kann man sich den Proboscis als röhrenartiges Gebilde um die Bienenzunge vorstellen. Durch die Anordnung erscheint das Mundwerkzeug als rüsselartiges Instrument zum Aufsaugen von Nektar und Wasser. Die Biene ist in der Lage das Mundwerkzeug auszudehnen, um auch an weiter entfernte Nektarquellen zu gelangen. Durch Saugen (Unterdruck) und Kapillarkräfte können Flüssigkeiten zum Mund transportiert werden.
Im Laufe der Evolution, wurde der Rüssel immer länger, sodass die Nahrungsaufnahme von flüssigem Nektar für das Insekt erleichtert wurde. Ist der Rüssel nicht im Einsatz, kann die Biene ihn in einer Furche unterhalb des Kopfes lagern. Zusammengefasst hat das Rüsselmundwerkzeug folgende Funktionen:
- Aufsaugen von Flüssigkeiten (Nektar)
- Verteilen von Nektar für Stockbienen
- Sammeln von Wasser für Futteraustausch mit Stockbienen
- Aufnahme von Pheromonen
- Reinigung der Bürsten
- Putzen von Stockbienen (Königin)
Zweites Glied: Der Brustkorb oder Thorax:
Der mittlere Teil des dreiteiligen Bienenkörper ist der Brustkorb. Allgemein wird der Brustkorb auch als Thorax bezeichnet. Er ist der Bewegungsapparat der Bienen und trägt den Großteil der Muskulatur. Durch die massive Brustmuskulatur wird der Bienen das Fliegen ermöglicht.
Die Bienenbeine:
Insgesamt besitzt die Biene drei Beinpaare, die Vorder-, Mittel- und Hinterbeine. Jedes Beinpaar ist von unterschiedlicher Beschaffenheit und besitzt neben der Fortbewegung weitere Funktionen.
Da die Vorderbeine mit einer Putzscharte ausgestattet sind, finden sie ihre Anwendung im Säubern der empfindlichen Antennen und Augen.
Die mittleren Beine dienen lediglich der Fortbewegung und dem Festhalten von Pollen oder sonstigen Objekten.
Die Hinterbeine besitzen eine weitere Sonderfunktion. Durch flache Vertiefungen an den Unterschenkeln, die sich Körbchen nennen, kann die Biene eine große Anzahl an Pollen, Blütenbestandteilen oder Harz einsammeln. Dies ermöglicht Bienen eine äußerst effiziente Arbeitsweise. Durch das Sammeln von Pollen sparen Bienen sich den Rückweg zum Bienenstock.
Durch Befeuchten mit Nektar und mit Hilfe der Vorderbeine wird ein Pollenpaket aufgebaut. Die Pollenpäckchen sind gut sichtbar, sodass das geschulte Auge je nach Farbe, die Art der Pollen erkennen kann.
Aufbau der Bienenbeine:
Jedes Bein besteht aus fünf Gliedern. Von oben ausgehend die Hüfte, der Schenkelring und Schenkel, die Schiene und die Bürste. Am Ende des Beins befinden sich jeweils zwei Krallen und ein Haftlappen, mit deren Hilfe die Haftung der Biene verbessert wird. Diese anatomische Feinheit ermöglicht es Bienen über glatte Oberflächen zu laufen. Die Beine werden wie der Rest des Exoskelettes mit einer Schicht Chitin umzogen und enthalten im Inneren die Beinmuskulatur und Nervenstränge.
Die Flügel der Biene:
Insgesamt besitzt die Biene vier Flügel, die sich in zwei Vorderflügel und zwei kleinere Hinterflügel untergliedern. Sie bieten durch das 4-Flügelsystem eine sehr große Oberfläche und machen die Biene zu einem sehr effizienten Fluginsekt. Bienen erreichen Fluggeschwindigkeiten bis zu 28km/h.
Aufgrund der durchsichtigen Flügel werden Bienen auch zu den Hautflüglern gezählt. Die nur wenige Mikrometer dicken Flügel, sind allerdings robuster als man es auf den ersten Blick vermutet. Die aus Chitin bestehenden Maserungen auf der Flügeloberfläche werden als Rippen und Stege bezeichnet und sind erblich vorgegeben. Sie sind ein primäres Merkmal zur Unterscheidung von Unterarten.
Die Brustmuskulatur der Biene:
Zusätzlich befindet sich im Brustkorb ein Großteil der Muskulatur, die das Fliegen überhaupt ermöglicht. Spannt die Biene ihre Muskulatur an, werden die auf dem Rücken befindlichen Panzerplatten nach unten gedrückt und die Flügel gehoben. Im Umkehrschluss werden durch die Entspannung der Muskulatur die Flügel abgesenkt.
Die Ausdauer dieser Muskulatur, ermöglicht es den Bienen sich bis zu 5km von ihrem Bienenstock zu entfernen, bevor sie landen müssen. Die weite Tragfähigkeit ermöglicht die Luftbestäubung und eine Erleichterung bei der Suche von geeigneter Nahrung. Durch die präzise Steuerung der Brustmuskulatur wird der Biene das Fliegen ermöglicht. Die Bienen haben eine raffinierte Überlebensstrategie entwickelt um zusätzliche Wärme zu produzieren.
Die Muskulatur als Wärmeproduzent:
Die Brustmuskeln lassen sich auch ohne Aktivierung der Flügel an- und entspannen, so dass Wärmeenergie im Innern der Biene erzeugt wird. Dieser Trick kann in kalten Tagen über den Fortbestand eines ganzen Bienenvolkes entscheiden.
Drittes Glied: Der Hinterleib oder Abdomen:
Das dritte Glied im dreiteiligen Bienenkörper beschreibt den Hinterleib, auch als Abdomen bezeichnet. In ihm sind alle überlebenswichtigen Organe und der Stachelapparat der Weibchen lokalisiert. Typisches Charaktermerkmal des Hinterleibes sind die markanten Ringe, aus denen der Abdomen aufgebaut ist. Jeder Ring besteht aus flexiblen Bauch- bzw. Rückenplatten, die für eine maximale Beweglichkeit und Wendigkeit der Bienen sorgen. Durch die flexible Anordnung der Chitinplatten, ergeben sich Lücken im Panzer der Biene, die durch Flankenhäute miteinander verbunden sind.
Die Flexibilität des Hinterleibs ist auch für weitere Funktionen im Bienenkörper essentiell. Das Tracheensystem (das Atmungssystem von Insekten) könnte ohne die Beweglichkeit des Hinterleibs keine Luft durch den Körper der Biene befördern. Leider hat die flexible Anordnung der Panzerplatten auch seine Nachteile. Die Lücken im Chitinpanzer werden häufig von Varroamilben genutzt um an den Blutkreislauf der Bienen zu gelangen. Mehr zum Thema Varraomilbe finden Sie hier.
Der Einsatz des Giftstachels wird auch erst durch die Krümmung der Chitinplatten ermöglicht. Krümmt die Biene ihren Hinterleib, schnellt der Stachel hervor. Weiterhin kann sich der Hinterleib auf Füllstand und Magen und Drüsen anpassen.
Im Hinterleib befinden sich die Fettreserven der Biene. Da Fett nicht auf dem zuckerhaltigen Ernährungsplan der Bienen steht, wird Zucker in einem ineffizienten physiologischen Prozess zu Fett umgewandelt. Die Fettreserven sind zum einen für die Speicherung von Energie wichtig, zum anderen werden sie für die Wachsproduktion herangezogen. Mehr zum Thema Fettstoffwechsel finden Sie unter folgendem Link – Klick.
Der Stachelapparat von Bienen:
Der Stachelapparat liegt im letzten Hinterleibssegment und besteht aus dem Stachel, und einer Stachelrinne. Der Stachel setzt sich aus zwei Stechborsten mit Widerhaken zusammen. Die Stachelrinne befindet sich in der gleichnamigen Stachelkammer.
Die zwei Stechborsten greifen ineinander und bilden im Zentrum eine Kanüle aus, durch die das Gift injiziert werden kann. Das Bienengift wird in der Giftdrüse gebildet und in einem Reservoir, der Giftblase, gelagert. Durch die Krümmung des Hinterleibs und der Verschiebung der flexiblen Rückenplatten wird das Gift durch die Giftkanüle und die Stachelborsten in die Haut des Angreifers gepresst.
Welche Bienen besitzen einen Stachel?
Die weiblichen Arbeiterbienen und die Königin besitzen einen Stachelapparat zur Verteidigung gegen Feinde. Die männlichen Drohnen besitzen keinen Stachel. An dessen Stelle befinden sich die Fortpflanzungsorgane zur Befruchtung der Bienenkönigin. Männliche Bienen sind somit die einzigen Bienen die keinen Stachel besitzen. Dieses anatomische Besonderheit gilt für Honigbienen wie auch für Wildbienen.
Die Bienenkönigin muss ihren Stachel meist zu Beginn ihres jungen Leben einsetzen. Direkt nach der Geburt der Jungköniginnen geht es um die Thronfolge. Daher werden Konkurrentinnen gestochen und unschädlich gemacht. Gemäß dem Prinzip, die Erste Biene ergreift das Zepter.
Der Stachel kann unter Insekten mehrfach eingesetzt werden. Wenn alle Konkurrenten ausgeschaltet sind, endet der Kampf.
Wann stechen Bienen?
Im Gegensatz dazu, setzt die Arbeiter-Biene ihren Stachel gegen andere Widersacher, wie beispielsweise Insekten oder andere Eindringlinge ein. Während sich der Stachel samt Widerhaken aus Insekten relativ leicht wieder herausziehen lässt, bleibt sie durch das schlagartige Zusammenziehen der Haut beim Mensch und Säugetieren in ihnen verhakt. Die Biene hat nur einen Versuch sich zu verteidigen, denn beim Versuch zu fliehen, bleibt der Stachel samt Giftblase am Einstichort zurück. Nach kurzer Zeit versterben die Bienen an der offenen Wunde.
Durch schnelles Herausziehen des Stachels nach dem Einstich, lässt sich die Wirkung des Giftes etwas lindern, da die Giftblase sonst weiterhin Gift in den Körper pumpt. Da der Verlust des Stachelorgans den sicheren Tod der Biene bedeutet sind sie sehr ruhige Zeitgenossen. Bienen verteidigen sich nur in Gefahrensituationen wie Bedrängung oder Quetschung, oder bei Bedrohungen des Bienenstock.