Die Bestäubung durch Bienen und andere Insekten

 

 

Was versteht man unter der Bestäubung?

 

Die Bestäubung ist die die sexuelle Fortpflanzung von Pflanzen, welche auf die Verbreitung der im Pollen enthaltenen Spermienzellen angewiesen sind. Grundsätzlich stehen Pflanzen zwei Arten der Fortpflanzung zur Verfügung, die Selbstbestäubung und die Fremdbestäubung. Bei der Selbstbestäubung wird die die Blüte einer Pflanze von dem eigenen Pollen bestäubt. Eine große Anzahl an Blüten sind allerdings auf eine Fremdbestäubung angewiesen.

 

 

Die Fremdbestäubung ist wichtig für die genetische Diversität. Durch die Mischung der Genotypen mit unterschiedlichen Allelen wird die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass negative nicht dominierende Gene weitervererbt werden. Durch die höhere Anzahl genetischer Kombinationen kann zumindest ein Teil der Pflanzen besser auf schnell veränderbare Umweltbedingungen reagieren. Die Wahrscheinlichkeit, dass eins der vielen Genotypen überlebt ist wesentlich größer, als bei einheitlichen Genpools. Zu dieser Art der Fortpflanzung zählt auch die Bestäubung durch Bienen und andere Insekten.

 

Die unterschiedlichen Wege der Pollenverbreitung:

 

Die Pollenverbreitung kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen, wie Bestäubung durch Insekten und andere Tiere, oder über die Verbreitung mit dem Wind.

 

Die Bestäubung durch den Wind:

 

Eine andere Art der Bestäubung wird durch den Wind ermöglicht. Die sexuelle Fortpflanzung mit Hilfe des Windes, sorgt auch heute noch für die größte Fortpflanzungsrate von heimischen Wildblumen und Gräsern. Historisch gesehen ist sie die ursprüngliche Form der Bestäubung und wird auch als Windblütigkeit bezeichnet.

 

 

Jedes Pollenkorn ist so leicht, dass es mühelos mit dem Wind mitgetragen wird. Durch die schiere Anzahl der Pollenkörner in der Luft erreichen diese naheliegende und entfernte Blüten, an denen die glatten Pollenkörner aufgrund von einer klebrigen Flüssigkeit an der Blütennarbe haften bleiben. Archäologen haben vom Wind verbreitete Pollenkörner in bis zu 270 Millionen Jahren alten Ablagerungen ausfindig gemacht.

 

 

Die Bestäubung durch Tiere, insbesondere Insekten:

 

Bestäuberinsekten wie die Biene, Wespen, Hummeln, Falter, Schwebfliegen und Käfersorten können durch den Besuch der Blüten den Pollen weitertragen. In Bernstein konserviert fand man schon damals vor 100 Millionen Jahren Anhaltspunkte für eine Bestäubung durch Käfersorten. Insgesamt werden 80% aller Blütenpflanzenarten durch bestäubende Insekten befruchtet. Bienen sind unter den genannten Vertretern die Wichtigsten für die Pflanzenwelt.

 

Eine Biene saugt mit ihrem Rüssel den zuckerhaltigen Saft auf der Narbe der Pflanze. Pollen der Blüte verfängt sich an ihren Haaren oder wird gezielt an den Beinen befindlichen Pollenhöschen transportiert. Beim Besuch der nächsten Blüte bleibt ein ausreichend geringer Teil der Pollen an der Blütennarbe hängen.

 

 

 

 

Beispiel der Bestäubungsleistung durch Bienen:

 

Annahme: Eine Biene fliegt pro Sammelflug etwa 100 Blüten an. Bei etwa 10 bis 30 Sammelflügen pro Tag, schafft sie in etwa 1.000 bis 3.000 Blüten. Ein großes Bienenvolk mit etwa 25.000 Sammlerbienen kann am Tag somit durchschnittlich etwa 50 Millionen Blüten besuchen.

Schätzungsweise sind 15 Millionen Blütenbesuche erforderlich um 1kg Honig zu erzeugen. Das Bienenvolk kann daher etwas mehr als 3kg Honig produzieren. Für diese Menge an Honig müsste ein Biene in etwa 15mal um den Globus fliegen. Die tägliche Arbeit der Bienen ist eine unglaubliche Leistung. Diese Annahmen orientieren sich möglichst nah an der Realität.

Meist braucht das Bienenvolk die Hälfte für den eigenen Gebrauch und die andere Hälfte wird vom Imker geerntet.

 

 

 

Die Bedeutung der Tierbestäubung für Pflanzen:

 

Pollenverbreitende Insekten sind für die Bestäubung von Nacktsamern unerlässlich. Nacktsamer ist eine Unterklasse der Samenpflanzen. Allgemein unterschiedet man zwischen Nacktsamer und Bedecktsamer. Eine grundlegende Unterscheidung können Sie der unteren Grafik entnehmen.

 

 

In der Tierbestäubung findet ein regelrechter Kampf von Blütenblättern um die Gunst der Insekten statt. Auf Insekten anziehende grelle Farben, Duftstoffe und Belohnungen in Form von Nektar und eiweißreicher Pollen werden von den Pflanzen als Werbemittel eingesetzt. Bienen und Hummeln reagieren beispielsweise kaum auf Rottöne. Fühlen sich im Gegensatz von gelben, blauen und ultravioletten Tönen hingezogen.

Ein prominenter roter Vertreter der Klatschmohn wird von den Bienen als schwarzer Fleck wahrgenommen und findet daher nur sehr wenig Beachtung.

 

 

Die Pflanzen sind auf regelmäßige Besuche der Bestäuber, wie Bienen angewiesen. Honig- und Wildbienen sind zudem blütenstet und ortsstet. Was nichts anderes bedeutet, dass einer Pflanzenart so lange treu bleiben bis sie verblüht.

Diese Regelmäßigkeit gewährleistet, dass der Pollen innerhalb der gleichen Pflanzenart eingesetzt wird und die regionale Blütenfolge optimal ausgenutzt wird. Von der blüten- und ortssteten Einstellung der Bienen profitieren auch die Imker. Der Honig wird auf diese Weise stets sortenrein. Auf dem Markt stehen sortenreine Honige für eine Qualität und erzielen höhere Preise. Haben sich die Bienen einmal für eine Nahrungsquelle entschieden, machen sie im Volk Werbung für diesen Ort um weitere Bienen zu überzeugen.

 

Der biologische Prozess der Bestäubung:

Nacktsamer, zu denen der Großteil der heimischen Obst- und Gemüsesorten gehört, werden durch den Transport der Pollen mit Spermienzellen auf die Samenanlage der Blüten befruchtet. Am Zielort bildet jedes Pollenkorn einen Pollenschlauch aus um die enthaltenen Spermien in Richtung der Eizelle abzulassen. Die Vereinigung von Spermium und Eizelle wird wie beim Menschen als Befruchtung bezeichnet. In der entstehenden Zelle auch Zygote, bringt den Embryo hervor, der mit dem Samen der Pflanze verbreitet wird.

Die Übertragung von Pollenkörnern auf die Narbe von Bedecktsamern erfolgt durch den Wind oder durch Tiere. Bei diesen Blüten, enthalten die Pollenkörner meist ein, manchmal auch zwei Spermienzellen. Durch Aufnahme von Feuchtigkeit, keimt das Pollenkorn und bildet einen Pollenschlauch in Richtung der Samenanlage aus. Der Weg für die Spermienzellen ist geebnet und die Befruchtung kann erfolgen.

Bei Nackt- und Bedecktsamern reicht jeweils ein Pollenkorn zur Befruchtung aus. Das restliche Pollenpaket bleibt an den Hinterbeinen der Bienen hängen und wird als wertvolle Nahrung in den Bienenstock verfrachtet.

 

Evolutionäre Anpassung der Blütenpflanzen an ihre Bestäuber:

 

Pflanzen haben bestimmte Anpassungsmerkmale für ihre Hauptbestäuber getroffen. Die Staubfäden sind oftmals kürzer geworden und die Narbe weniger geteilt, so dass Bienen leichter an den Nektar gelangen. Pflanzen die sich auf Schmetterlinge spezialisiert haben, tragen ihren Nektar oft am Grund von bis zu 15mm langen Schlauchblüten. Fliegen benötigen eine gut zugängliche Blütengeometrie, die ihnen Blüten mit flachen Nektarien bieten können. Für jeden Bestäubertyp gibt es einen angepassten Blütentyp. Die Vielfältigkeit von Blumengewächsen zeigt sich an den verschiedenen Blumensorten, wie beispielsweise Fahnen-, Fliegen-, Glocken-, Lippen-, Masken-, Pinsel-, Rachen- und Stieltellerblumen.

 

Das breite Spektrum an Bienen und Hummeln hat Rüssel, welche 4 bis 15 Millimeter lang sind. Sandbienen weisen unter allen Bienen einen sehr kurzen Rüssel auf, daher hat sich diese Spezies auf Fliegenblumen spezialisiert.

 

 

Die Bedeutung der Blüten für Bienen:

 

Der Blütenbesuch kann für Bienen, insbesondere Wildbienen noch weitere Vorteile besitzen. Geschlechtsspezifisch fliegen Wildbienenvölker Blüten aus den folgenden Gründen an:

 

1. Nektar und Pollen für den Eigenenergieverbrauch
2. Nektar und Pollen für die Larven
3. Treffpunkt zur Paarung
4. Übernachtungsmöglichkeit
5. Gewinnung von Nestbaumaterial

 

 

Nektar und Pollen zur Deckung des Energieverbrauchs:

 

Die wichtigste Nahrungsquellen für bestäubende Insekten stellt der Nektar der Blüten dar. Honig- und Wildbienen haben keinerlei andere Nahrungsquellen, während sich Wespen im Spätsommer auf zuckerhaltige Lebensmittel freuen. Die gegenseitige Symbiose von Insekt und Pflanze ist somit über lebenswichtig.

 

 

Nektar ist ein zuckerhaltiges, flüssiges Sekret, das durch die Nektardrüsen der Blüten ausgeschieden wird. Fructose (= Fruchtzucker), Glucose (= Traubenzucker) und Saccharose (= Rohrzucker) sind die drei Hauptzucker, die im Nektar vorkommen. Neben den Zuckern und Wasser kommen im Nektar auch Aromastoffe, Mineralstoffe und andere Inhaltsstoffe wie Vitamine und Aminosäuren vor.

Die Zucker entstehen in der Pflanze durch die Photosynthese. Diese werden umgewandelt und in den Siebröhren der Pflanzen transportiert, um in besonderen Organen gespeichert. Auch die Nektardrüsen werden mit Siebröhrensaft versorgt.

Die Bienen sammeln den Nektar für den Energiebedarf des Bienenvolkes. Der Nektar wird mit dem Rüssel von der Biene aufgesaugt. Bereits beim Aufsaugen speichelt die Biene Sekrete aus den Speicheldrüsen – insbesondere den Futtersaftdrüsen (Hypopharynxdrüsen) – den Rohstoffen zu. Der Tropfen passiert die Speiseröhre und gelangt in die Honigblase. Dieser Sozialmagen dient als Transportorgan  und fasst pro Flug ca. 30 mg (0,03g).

 

Da Bienen ihre Nahrung ausschließlich von blühenden Pflanzen beziehen, besteht eine beiderseitige Abhängigkeit. Durch den Besuch eines Bestäubers wie beispielsweise der Wildbiene wird das Erbgut der Pflanze mit dem Wirtstier zur nächsten Pflanze getragen und diese befruchtet.

Nektar und Pollen zur Aufzucht der Bienenbrut:

 

Die Bienen erhalten zuckerhaltigen Nektar für den Energieverbrauch und eiweißreichen Pollen für die Aufzucht der Brut und Weiterverarbeitung zu Baumaterialien. Die Bienenlarven sind in ihrer Entwicklungsphase auf Pollen als Futterquelle angewiesen. Die Versorgung der Brut mit Pollen wird ausschließlich von weiblichen Bienen übernommen. Männliche Artgenossen machen es sich leichter und kümmern sich lediglich um die Aufrechterhaltung der eigenen Energiebilanz.

 

 

Treffpunkt zur Paarung:

 

Für viele Bienenarten gilt die Blüte sprichwörtlich als Liebesbörse, um dort einen potentiellen Partner zu finden. Dabei warten die männlichen Bienen geduldig auf ihre weiblichen Paarungspartner. Je nach Bienengattung wird die Paarung im Flug, direkt auf dem Blütenblatt oder einem anderen beliebigen Ort durchgeführt.

 

Blüte als Übernachtungsmöglichkeit:

 

Da Bienen nasses Wetter nicht mögen, können sie in Schlechtwetterperioden Unterschlupf in speziellen Blütenblättern suchen. Besonders geeignet sind hierbei Blütenblätter, die nach unten geneigt sind und perfekt vor Regen schützen. Guten Schutz vor Regen bieten beispielsweise Glockenblumen, Malven, Wegwarten, Storchschnabel und Habichtskraut.

 

Gewinnung von Nestbaumaterial

 

Gewisse Bienenarten, wie die Mauerbienen und die Blattschneiderbienen verfügen über besonders kräftige Mundwerkzeuge. Sie sind in der Lage mit ihren Mandibeln Blätter, Blüten, Halme zu verarbeiten. Diese Materialien nutzen sie um ihr Nest zu bauen und die Brutzellen auszukleiden.

 

 

Symbiose von Pflanzen und Bestäubern

 

All diese Vorteile können Bienen vom Besuch der Blüten ziehen. Für beide Seiten ist es eine Win-Win-Situation. Bienen scheinen von ihrer Bestäuberrolle nichts zu merken. Es bedeutet für sie keinen Mehraufwand bei der Nahrungsaufnahme. Der Pollen verfängt sich in Fell und Haaren, wird in den Pollenhöschen gesammelt und kommt so automatisch zu weiteren Blütenblättern.

Eine absolut perfekt aufeinander abgestimmte Koexistenz, die das Überleben beider Arten sichert. Daher ist es nicht verwunderlich, dass männliche Bienen mancher Gattungen ein artenspezifisches Territorialverhalten an den Tag legen, um Artgenossen aber auch andere Insekten zu verscheuchen.

 

 

Männchen der Wollbienen, Schlürfbienen, Sandbienen, Mauerbienen, Pelzbienen, Langhornbienen und Holzbienen sind bereit ihre Blüten zu verteidigen. Dabei patrouillieren sie regelmäßig über ihrem Territorium, mit der Intention blütensuchende Bestäuber mit allen möglichen Mitteln zu vertreiben. Die große Wollbiene gehört, hierbei zu den aggressivsten Vertretern. An ihrem Hinterleib besitzt sie feste Stacheln, die sie zur Verteidigung einsetzt und schwerwiegende Schäden auslösen kann. Hier finden Sie mehr Informationen zur großen Wollbiene und ihrem Territorialverhalten.

 

 

Die Bedeutung der Tierbestäubung für uns Menschen:

 

Deutlicher hätte die Umweltorganisation Greenpeace die Bedeutung von Tieren, wie Insekten für die Bestäubung nicht ausdrücken können, wie auf den folgenden Bildern.

 

Verfügbares Obst und Gemüse mit und ohne Bestäubung © Axel Kirchhof/Greenpeace

 

Ohne unsere tierischen Bestäuber werden keine Früchte gebildet oder schlechterer Qualität. Die oben dargestellten Marktstände zeigen, dass eine Großzahl an Obst- und Gemüsesorten von der Bestäubung von Bienen und anderen Insekten abhängt. Mehr Informationen finden Sie hier unter dem Kapitel „Folgen des Bienensterben„.