Kommunikation unter Honigbienen:

Vorwort:

Da ein Bienenvolk aus einer großen Zahl an Individuen besteht, ist die Frage nach der Kommunikation in diesem wirren Durcheinander berechtigt. Ein intaktes und gesundes Bienenvolk kann gut und gerne über 50.000 Stockbienen zählen.

Wie kommunizieren die einzelnen Bienen miteinander und wer gibt die Befehle?

Einen zentralen Befehlshaber im Bienenstock gibt es nicht, auch wenn die Rolle der Bienenkönigin dies vermuten lässt. Sie ist zwar für den Fortbestand des Volks unverzichtbar, ist aber im Wesentlichen für die regelmäßige Eiablage verantwortlich. Der komplexe Bienenorganismus lässt sich besser verstehen, wenn man ihn mit unserem menschlichen Körper vergleicht. Jede Arbeiterin nimmt hierfür gleichbedeutend die Rolle einer Zelle ein, die in ihrem Gebiet spezialisiert ist um den Gesamtorganismus am Leben zu erhalten.

Entscheidungen werden im Kollektiv getroffen

An einigen Beispielen im Bienenvolk lässt sich die strukturierte Organisation der Bienen verdeutlichen.

1. Sind zu wenige Ammenbienen vorhanden nimmt beispielsweise eine Sammlerin ihre Rolle ein. Dies gilt übertragbar auch für andere Bienenberufe.
2. Einzelne Spurbienen erkundschaften neue Nahrungsquellen aus und müssen das Volk überzeugen diese anzufliegen.
3. Kurz vor dem Ableben der Königin werden neue Weiselzellen angelegt und Gelle Royal verfüttert zur Aufzucht neuer Jungköniginnen.

Die Kommunikationswege der Bienen:

Bienen haben vielfältige Strategien entwickelt um miteinander zu kommunizieren. Da sie sich nicht akkustisch mit ihren Koloniebienen auseinander setzen können, hat sich Mutter Natur andere Lösungen einfallen lassen. Die Kommunikation findet über mehrere Kanäle statt, zum einen über selbst hergestellte Duftstoffe (Pheromone), über Tanzsprache, über den sozialen Futteraustausch und über ihr Sinnesorgan die Antenne. Die Kommunikation der Bienen ist sehr komplex und noch nicht komplett verstanden. Jeder Kanal wird für unterschiedliche Handlungen oder Botschaften eingesetzt und im Folgenden näher erklärt.

Kommunikation über Pheromone:

Innerhalb des Bienenvolks gibt es eine Großzahl an eingesetzten Pheromonen. Die Bienenkönigin produziert beispielsweise andere Duftstoffcocktails als Sammlerbienen. Wenn hier die Rede vom Einsatz von Pheromonen ist, wird meist ein Cocktail verschiedener Duftstoffe beschrieben, der in Zusammensetzung und Konzentration stark abweichen kann. Da Bienen ein hoch sensibles Geruchsorgan, die Antenne und ein ausgezeichnetes Gedächtnis für Düfte besitzen, können sie auf kleinste Änderungen der Pheromonkonzentration reagieren.

Pheromone zur Navigation oder Verteidigung:

Der Einsatz der Botenstoffe ist sehr vielfältig. Kehrt eine Sammler- oder Spurbiene mit einer Duftmischung zurück in den Bienenstock, können die restlichen Sammlerbienen mit Hilfe der Duftspur nachvollziehen, wo die Nahrungsquelle liegt. Eindringlinge oder Feinde werden mit einer Duftspur versehen, die bei den restlichen Arbeiterbienen in den Angriffsmodus schaltet. Durch die Wahrnehmung der Verteidigungsduftstoffe wird in der Biene angeregt den Gesamtorganismus mit ihrem Leben zu schützen. Daraufhin wird der Eindringling umschwärmt und im Kollektiv angegriffen. Im gleichen Zug markieren Bienen sich oder andere Koloniebienen mit einer Duftspur um dessen Zugehörigkeit zum Stamm zu kennzeichnen.

Die Pheromonmischung der Bienenkönigin:

Die Bienenkönigin stellt eine besonders starke Pheromonmischung her, die während ihrer gesamten Lebensdauer ausgeschüttet wird. Die spezielle Duftspur repräsentiert dem Volk ihre Anwesenheit, dieses bleibt dadurch ruhig. Gleichzeitig unterdrücken die Duftstoffe der Bienenkönigin die Fruchtbarkeit der restlichen weiblichen Arbeiterbienen. Ihre Pheromone drücken ihren gesonderten Status aus. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Bienenkönigin von Ammenbienen vollständig mit Nahrung und Wasser verpflegt und geputzt wird. Schwindet die Konzentration an dieser Duftstoffkonzentration im Laufe des Alters der Königin, verfallen die Biene in Unruhe. Direkt Gegenmaßnahmen, wie das Füttern von neuen Jungköniginnen mit Gelee Royal, falls diese vorhanden sind, sollen die Existenz des Bienenvolks in der Zukunft sichern.

Selbiges Prinzip gilt für die Drohnenproduktion, ist die Konzentration männlicher Duftstoffe im Bienenstock zu gering beginnt die Königin mit der Eiablage unbefruchteter Eier. Der Einsatz von Pheromonen ist sehr vielfältig und regelt wesentliche Versorgungssysteme im und außerhalb des Bienenstocks. Die Duftstoffe haben eine überaus wichtige Rolle im Zusammenleben der Bienen und entscheidet über die Zuordnung von Freund und Feind oder die Eiablage.

Kommunikation durch Tanzformen:

Was für uns Menschen wie ein Tanz aussieht, ist für die Bienen eine sehr wichtige Möglichkeit der Kommunikation. Durch schnelles Hin- und Herbewegen des Hinterleibs erzeugt die Biene Schwingungen. Diese Schwingungen können durch die Rezeptoren auf den Antennen ausgewertet und übersetzt werden.

Bienen können Schwingungen wesentlich besser aufnehmen als optische Signale. Für uns Menschen sieht es danach aus, dass die Bienen kreisförmige Muster tanzen. Optisch lassen sich zwei verschiedene Tanzformen ausfindig machen mit unterschiedlicher Intensität in Schwingungskraft und Schwingungsdauer.

Die zwei verschiedenen Tanzformen werden als Schwänzeltanz und Rundtanz bezeichnet.

Unser Buchtipp zum Thema Kommunikation unter Bienen ist das Buch von Jürgen Tautz.

Wann wird welche Tanzform ausgeführt?

Der Rundtanz erinnert hierbei an die Form eines Hufeisens, während der Schwänzeltanz aus der Vogelperspektive an eine getanzte Acht erinnert.

In welcher Form diese Schwingungschoreographien Anwendung finden, ist umfangreich untersucht worden. Die Art der Tanzform ist abhängig von der Bienenart, daher werden hier die Erkenntnisse der europäischen Honigbiene beschrieben. Der Rundtanz wird durchgeführt wenn die Nahrungsquelle sich in unmittelbarer Nähe von ca. 90-100 Meter zum Bienenstock befindet. Dabei wird der Zielort nicht präzise vermittelt, lediglich eine qualitative Aussage über die Nähe der Nektarquelle.

Die Ausführung des Rundtanzes:

Im bis zu 3 Minuten einnehmenden Rundtanz läuft die Biene in einem kleinen Kreis umher. Nach einer Umdrehung ändert sie schlagartig ihre Richtung, somit ist ihr die Aufmerksamkeit anderer Sammlerbienen sicher. Diese nehmen die Vibrationen des tanzenden Hinterleibs mit ihren Antennen wahr. Die tanzende Biene bringt einen Geruchseindruck der betagten Nektarquelle oder einen Nektartropfen mit um andere Bienen vond er Qualität des Standorts zu überzeugen.

Nach der Geruch- und Geschmacksprobe machen sich die Sammlerbienen auf den Weg den Zielort ausfindig zu machen. Die Tänzerin wiederholt ihren Tanz an mehreren Stellen im Bienenstock um möglichst viele Bestäuber zu überzeugen. Nach Rückkehr der Sammlerbienen verursachen diese wieder weitere Bienen vom Fundort zu überzeugen bis die Blütenquelle vollständig ausgebeutet ist. Durch diese Kommunikationsform wird eine Kettenreaktion im Bienenvolk gestartet.

Die Ausführung des Schwänzeltanzes:

Ist die neue Nektarquelle weiter als 100 Meter Radius entfernt, greifen die Bienen auf den Schwänzeltanz zurück. Dieser ist die effizienteste Informationsübertragung um den Standort entfernterer Orte mitzuteilen. Die erst rudimentär wirkende Tanzweise von kreisförmigen Mustern weist sich als komplexe Weiterreichung von Informationen wieder. Insgesamt hat der Tanz somit folgenden Informationsgehalt:

• Art der Futterquelle durch Geruchs- und Geschmacksproben
• Qualität und Ergiebigkeit der neuen Futterquelle durch die Ausdauer des Tanzstils
• Präziser Lageplan durch Entfernungs- und Richtungsangabe
• Aufforderung der Sammlerbienen dort auch Nahrung zu beziehen

Der Schwänzeltanz ist eine Kombination aus Rundtanz und dem Schwänzellauf. Mit vibrierendem Hinterleib läuft die Biene erst geradeaus oder an der Wabe vertikal nach oben. Im Rundlauf kehrt sie zum Ausgangspunkt zurück. Der Vorgang wird erneut wiederholt, doch dieses Mal kehrt die Biene im Rundbogen in der entgegengesetzten Richtung zurück. Durch die Vibration von Brustkorb und Hinterleib, ausgelöst durch die Kontraktion der Brustmuskulatur werden Lautstärken mit bis zu 110 Dezibel erreicht. 110 dB sind vergleichbar mit dem Schalldruckpegel, der von einem Presslufthammer erzeugt wird.

Die Informationen des Schwänzeltanzes:

Mit unterschiedlichen Impulsen die durch die Schwingung erzeugt werden kann die Sammlerbiene eine hoch präzise Ortsangabe über Entfernung zum Stock und Ausrichtung der Futterquelle zur Sonne (Polarkoordination) an weitere Sammlerbienen weitergeben. Die Distanz bis zum Zielort wird durch die Geschwindigkeit des Tanztempos bestimmt. Je langsamer die Vibration des Hinterleibs, desto größer ist die Entfernung und umgekehrt. Um die zurückgelegte Wegstrecke genau einzuschätzen, besitzen Bienen in ihrem Honigmagen Rezeptoren, die aufzeichnen wie viel Energie in Form von verbrauchter Nahrung für den Flug verbraucht wurde.

Die Bienen sind in der Lage eine weitere Information aus dem Tanz herauszuziehen. Die Richtung in die, die Biene tanzt gibt unmittelbar Aufschluss darüber in welche Richtung die Sammlerbienen ausschwärmen müssen um an den Zielort zu gelangen.

Dabei wird die Richtung zum Futterstandort immer relativ zur Sonne ausgedrückt, da Bienen die Fähigkeit haben das polarisierte Licht der Sonne zu deuten und so ihre Lage genau zu identifizieren. Im Fall das sich die Biene auf einer horizontalen Ebene befindet, wird der Schwänzellauf immer in Richtung der Futterquelle durchgeführt. Meist wird der Schwänzelanz allerdings auf einer vertikal hängenden Wabe durchgeführt. Ein Schwänzeltanz der nach oben gegen die Schwerkraft getanzt wird, repräsentiert eine Futterquelle auf direktem Weg in Richtung der Sonne.

Weicht der Tanz von der Vertikalen um einen gewissen Winkel ab, so wird die Flugrichtung gegen den Sonnenstand genau um diesen Winkel korrigiert. Ein unglaublich komplexes aber auch gleichzeitig sehr präziser Austausch von Informationen. Für den Mensch scheint diese Art der Kommunikation auf den ersten Blick sehr ungenau. Studien haben allerdings bewiesen, dass die Mehrzahl der Bienen den beschrieben Zielort ohne Umschweife finden. Selbst wenn der Bienenstock künstlich auf unebenes Terrain verbaut wurde können die Bienen das mit ihren feinen Wahrnehmungsorganen korrigieren.

Zur Verdeutlichung des Schwänzeltanz, führen wir zwei Beispiele auf:

Beispiel 1: Die Futterquelle liegt in direkter Sonnenrichtung vom Bienenstock ausgesehen

Beispiel 2: Die Futterquelle liegt nicht in direkter Sonnenrichtung vom Bienenstock ausgesehen

Die Biene schwänzelt an einer senkrechten Wabe in einem um 45° abweichenden Winkel. Dies bedeutet, dass sich die Futterquelle relativ zur Sonne auch in einem 45°-Winkel befindet. Die Entfernung der Futterquelle wird über weitere Informationen innerhalb des Schwänzeltanz bekannt gegeben.

Bei der Suche eines neuen Nistplatzes in der Schwärmzeit wird kollektiv mit Hilfe von Tänzen entschieden, welches Zuhause gewählt wird. Durch den Tanz der Spurbiene können andere Stockbienen die Position und Reichweite der neuen Unterkunft ablesen. Andere Spurbienen suchen daraufhin den Zielort auf und sprechen sich bei hoher Qualität des Wohnraums ebenfalls in Form eines Tanzes für die Unterkunft aus. Spurbienen mit einem qualitativ weniger geeigneten Tanz schließen sich den anderen Spurbienen an und versuchen durch synchrone Schwingungen die Kolonie zu überzeugen. Die ausdauernste Spurbiene entscheidet durch die Umstimmung der anderen Spurbienen über den neuen Verbleib des Bienenschwarms.

Hier sehen Sie den Schwänzeltanz in seiner praktischen Ausführung:

Kommunikation durch sozialen Futteraustausch:

Diese Kommunikationsebene wurde bereits erwähnt und erfolgt beispielsweise unter Sammlerbienen um das Gegenüber von einem Zielort zu überzeugen. Der soziale Austausch von Nahrungsmitteln wird als Trophallaxis bezeichnet. Durch den internen Speicher von Honig, den Honigmagen können Bienen kleine Nahrungspakete portionieren und an andere weiter reichen. Auf dem gleichen Prinzip wird auch die Bienenkönigin durch ihre Ammenbienen gefüttert. Durch die Nahrungsübergabe bekommen die Sammlerbienen ein Eindruck über die Qualität der Nahrungsquelle in Form von Duft der angeflogenen Blüte, dem Zuckergehalt und dem Aroma.

Kommunikation durch Antennenberührung:

Neben Geruchs- und Geschmacksorgan, sind die Antennen auch für die Kommunikation mit anderen Stockbienen zuständig. Der Aufbau der Antenne ist im hier detailliert beschrieben. Durch die Berührung der Antennen können die Bienen miteinander kommunizieren und Informationen austauschen. Die Antennen sind mit einer Vielazhl an Sinnesgruben, Sinneszellen und Tasthaaren ausgestattet die das Organ zu einem sehr empfindlichen Detektor für Vibrationen macht. Jeder Fühler lässt sich sehr flexibel bewegen, da er in einem Schaft mit Wendeglied versehen ist. Die Muskelfasern innerhalb des Fühlers ermöglichen es diese zielgerichtet auszurichten.