Aufbau des Bienenstock:
Allgemeines zum Aufbau eines Bienenstock:
Natürliche Bienenstöcke wie man sie in hohlen Bäumen oder herabhängenden Ästen beobachtet, findet man heute nur noch sehr selten. In der Regel werden die Behausungen für Bienenvölker heute von Imkern gestellt, sogenannte Beuten.
Der künstlich angelegte Bienenstock setzt sich aus mehreren Holzkisten, sogenannte Zargen zusammen. Diese haben am unteren Ende ein Flugloch für die Bienen und oberhalb einen Deckel zum Aufklappen. Im Inneren sind mehrere Holzrahmen (Wabenrahmen) als Grundlage für den Wabenbau eingearbeitet, die sich problemlos vom Imker austauschen lassen. Auf jedem beweglichen Holzrahmen sind Platten mit vorgegebenen Wachsplatten, die vorgefertigte Wabenstrukturen enthalten, eingearbeitet. Die vorgefertigten Wabenmuster nutzen Bienen als Grundgerüst für den weiteren Aufbau der Waben. Durch diese Vereinfachung, sparen sich Bienen Zeit und Arbeit beim Aufbau der Waben und können mehr Energie in die Produktion von Honig legen.
Jede eingelassene Wabeneinheit wird vom Imker in drei Abschnitte unterteilt um den natürlichen Bedingungen der Honigbiene so nah wie möglich zu kommen. In der Wabenrahmen werden die jungen Honigbienen aufgezogen, während die Blütenpollen von den Imkern am Rand der Wabeneinheit und unterhalb des Brutbereichs verteilt werden. Oberhalb des Brutbereiches befindet sich der Bereich zur Lagerung des Honigs. So ergeben sich drei Abschnitte, die in der unten abgebildeten Grafik zu sehen sind.
Die dreiteilige Nutzung der Bienenwaben:
Das Naturgesetz der Bienenwaben:
Die sechseckige Wabenform, die in jedem Bienenstock penibel wiederzufinden ist, stellt die natürlich optimalste Form der Platznutzung und Stabilität dar. Die hexagonale Form ist ein Produkt aus der im Bienenstock resultierenden Temperatur. Im Originalzustand formen die Bienen mit Hilfe ihrer Mandibeln zylinderförmige Waben, durch die Hitze verformen sich diese selbstständig und nehmen die energetisch günstigste und effizienteste Wabenform an. Das Bienenvolk arbeitet hierbei mit einer sehr hohen Präzision, denn jede Wabenwand ist ziemlich genau 0,07mm dick. Zwischen jeder Wabe befindet sich ein Abstand von 8 bis 10mm zur nächsten Wabe. Die präzise Bauweise, spart Wachs und somit Energie für die Biene, denn die körpereigene Wachsproduktion sehr aufwändig ist. Aus 100 Gramm Wachs, welches für die Biene ungefähr 125.000 ausgeschwitzte Wachsplättchen bedeutet, können für den Bau von 8.000 bis 10.000 Zellen genutzt werden.Jede Wabe wird zur Lagerung von Honig und Pollen und oder für Aufzucht der Bienenlarven genutzt.
Die Abbildung zeigt die hohe Präzisionsarbeit der Bienen. Die hexagonale Wabenstruktur, die gleichmäßig dicke Wabenwand und Größe der Waben
Über lebenswichtige Parameter im Bienenstock:
Aufgrund der konstanten Stocktemperatur von 35 °C, hoher Luftfeuchtigkeit und der hohen Insektendichte ist auch die Ausbreitung für Parasiten und Krankheiten optimal. Für diese Gefährdung hat die weibliche Arbeiterbiene eine effiziente Lösung entwickelt. Aus Baumharz, Wachs, ätherischen Ölen, Speichelsekret und Blütenpollen, mischt sie einen braungelben, harzartigen Kleber mit aromatischem Geruch, den Propolis. Propolis wird umgangssprachlich auch als Bienenleim, Bienenkittharz oder Bienenharz bezeichnet und kann je nach Einsatzgebiet in seiner Zusammensetzung stark variieren. Mit dessen Hilfe können kleinste Fugen abgedichtet werden um Parasiten fern zu halten. Die Zusammensetzung des Kits wirkt zusätzlich antibiotisch, antiviral und antimykotisch. Somit ist der Bienenkitt eine optimale Abwehrwaffe, gegen die meisten potentiellen Gefahrenquellen wie Bakterien, Viren, eine Vielzahl von Parasiten und Pilze.
Neben dem Abdichten von kleinen Löchern, kleiden die Arbeiterinnen die Brutzellen mit einer hauchdünnen Propolisschicht aus um den Nachwuchs zu schützen. Zusätzlich werden nicht entfernbare Fremdkörper und Kot mit dem Bienenharz überzogen um ihn von der Umgebung abzukapseln.
Die Größe des Bienenstock:
Eine westliche Honigbienenkolonie kann bis zu 80.000 Bienen umfassen. Größere Bienenvölker besitzen in der Regel allerdings 40.000 – 50.000 Bienen. Der größte prozentuale Teil des Volkes besteht aus den weiblichen Arbeiter-Bienen, die im Laufe ihres Lebens alle anfallenden Tätigkeiten im Bienenstock übernehmen.
Die große Menge an Einzeltieren, lässt im ersten Moment auf ein Chaos schließen. Allerdings ist eine Bienenkolonie strengstens durchplant. Jede Arbeiter-Biene kennt ihre Rolle und erfüllt sie mit vollem Einsatz. Man kann davon ausgehen, dass die zielorientierte Arbeitsteilung durch Pheromone, Berührungen der Antennen und Tänze geregelt wird .
In Forschungskreisen wird bei einem Bienenvolk von einem Superorganismus gesprochen. Eine sozial lebende Honigbiene als einziges Individuum wäre ohne ihre Kolonie nicht lebensfähig. Der Superorganismus, ist dabei auf die Leistung jedes Einzeltiers angewiesen. Im Gegensatz profitiert jede Biene vom geschaffenen Bienenstaat durch ausreichende Nahrungsversorgung, Schaffung eines überlebenswichtigen Klimas, Aufzucht der Brut und ausreichend Verteidigungsmechanismen. Honigbienen gehören zur Klasse der sozial lebenden Bienen und bilden unter diesen die höchst entwickelte Form.
Das übergeordnete Ziel im Bienenstock:
Das Kollektivziel im Bienenstock ist das gemeinsame Überleben des Volkes und seiner Nachkommen. Vergleichen lässt sich dieser Superorganismus mit dem menschlichen Körper. Jede Biene kann mit einer Zelle im Körper verglichen werden. Wenn wenige Zellen absterben kann der Körper das kompensieren. Ist eine Großzahl an Zellen in Form eines Tumors betroffen, kann der gesamte Organismus gefährdet sein. Da auch der menschliche Körper eine hohe Zellendiversifizierung wie Nerven-, Muskel-, Hirn- oder Gewebezellen und viele weitere aufweist, müssen im Bienenstaat ebenfalls klare Rollenverteilungen existieren. Grob gesagt kann das Bienenvolk in Arbeiterinnen, Drohnen und Königinnen aufteilen. Allerdings lassen sich bei genauerem Hinsehen viel speziellere Aufgabenbereiche entdecken. Die Struktur ähnelt die einer Berufsstruktur bei Menschen.
Die Aufteilung des Bienenvolks:
Die Bienen im Bienenstock lassen sich generell in drei Kategorien einteilen. Es gibt natürlich die Bienen-Arbeiterinnen, die männlichen Drohnen und die Bienen-Königin. Um die Gesamtordnung im Bienenstock zu wahren muss die Rollenverteilung der weiblichen Arbeiterbienen streng geregelt sein. Im Detail lassen sich viele spezialisierte Bienenberufe ableiten, die folgend detailliert beschrieben werden:
Die weibliche Arbeiter-Biene:
Die unfruchtbaren und fleißigen weiblichen Arbeitsbienen übernehmen im Bienenstock alle Arbeiten, die sich nicht um die Fortpflanzung drehen. Um den Fortbestand des Bienenvolkes zu sichern, arbeitet die Arbeiterinnen-Biene ihr ganzes Leben in den unterschiedlichsten Rollen. Die Lebenszeit, der im Sommer geborenen Bienen beträgt meist nur 4-8 Wochen. Bienen die im September geboren werden, sind in der Lage den Winter zu überdauern, weshalb sie auch als Winterbienen bezeichnet werden. Die Winterbienen müssen weniger arbeiten und besitzen, aufgrund der herrschenden Nahrungsknappheit erhöhte Fettreserven. Diese Fettreserven werden in ihrem Hinterteil eingelagert. Diese Art von Bienen ist in der Lage bis zu 6 Monate zu leben, wenn sie keinen frühzeitigen Tod durch Nahrungsknappheit, Infektionen oder Parasiten findet.
Die weiblichen Arbeiterinnen schlüpfen nach 21 Tagen Entwicklungszeit in der Wabe aus einem von der Königin befruchteten Ei. Nach ihrer Geburt verbleibt sie weitere drei weitere Wochen im Bienenstock. Lange hat man angenommen, dass eine Biene für alle Tätigkeiten zuständig ist. Tatsächlich sind die Bienen jedoch weitaus spezialisierter. Im Laufe ihres Lebens durchläuft die Biene folgende Bienenberufe:
Die Berufsstruktur einer weiblichen Arbeiterbiene:
Die Ammenbiene:
Ammenbienen sind für die Aufzucht der Jung- und Altlarven zuständig, indem sie ununterbrochen Futter zur Verfügung stellen und den Sammlerbienen Pollen, Nektar und Wasser abnehmen.
Die Putzbiene:
Putzbienen verrichten diverse Putz- und Säuberungsarbeiten im Stock. Prinzipiell sind alle weiblichen Arbeiterinnen dazu berechtigt nach der Ausbildung ihrer Wachsdrüsen ab dem 7 bzw. 8. Lebenstag mit dem Aufbau und der Restaurierung von Waben zu beginnen. Das körpereigene Wachs wird aus dem Körper ausgeschwitzt und mit einem Drüsensekret vermischt. Mit Hilfe der festen Mandibeln durchknetet, geformt und verarbeitet.
Die Heizer- bzw. Kühlerbiene:
Zusätzlich sind Heizer- und Kühlerbienen für die Regulierung der Wärme und Luftfeuchtigkeit im Bienenstock zuständig. Heizerbienen können durch schnelles An- und Entspannen ihrer Brustmuskulatur Wärme erzeugen. Kühlerbienen können durch das Sammeln und Verdampfen von Wasser den Heizerbienen gegensteuern, wenn die Temperatur zu hoch steigt. So wird durch diese Arbeiten ein für die Bienen und Larven im Bienenstock überlebenswichtiges Klima von etwa 35°C über alle Jahreszeiten hinweg geschaffen. Da die Klimatisierung mit Muskelkraft sehr viel Kraft und Energie raubt, gibt es zur Versorgung der Heizerbienen Tankwartbienen.
Die Tankwartbiene:
Tankwartbienen haben die Aufgabe die Heizerbienen mit Honig zu versorgen. Eine Tankwartbiene kann auf diese Art und Weise bis zu 30 Heizerbienen mit ihren Energiereserven aus dem Honigmagen versorgen.
Alle diese Berufe der Ammenbienen, Putzbienen, Heizer- und Kühlerbienen, sowie Tankwartbienen sind Tätigkeiten, die in den ersten drei Wochen nach dem Schlüpfen der Larve innerhalb des Bienenstock ausgeführt werden.Nach erfolgter Stockarbeit wird die Arbeiterin zur Wächterbiene und dient der Verteidigung des Bienenstocks vor Eindringlingen. Wächterbienen zögern nicht ihre Verteidigungsmechanismen gegen potentielle Angreifer einzusetzen. Der äußerst effektive Giftstachel ist in der Lage, andere Insekten auf der Stelle zu lähmen.
Die Kundschafterbiene:
Erst in ihrem späteren Lebensabschnitt ab ihrem 22. Lebenstag verlässt die Biene aktiv ihren Unterschlupf und geht auf die Suche nach Pollen und Nektar. Im Außendienst werden zwei unterschiedliche Berufe unterschieden, die Kundschafterbienen und die Sammlerbienen. Die sogenannte Kundschafterbienen suchen nach neuen Nahrungsquellen und Wasservorkommen. Sie sind in der Lage sich bis zu fünf Kilometer vom Bienenstock zu entfernen. Ist die Kundschafterin fündig geworden, kommuniziert sie mit Sammlerbienen mit Hilfe von Duftstoffen und über verschiedene Tanzformen, wie den Schwänzentanz. Eine Kundschafterbiene die neue Futterquellen ausfindig gemacht hat, bringt den Duft mit in den Bienenstock. Mit einer Drüse am Hinterleib kann sie die Futterstelle markieren, so dass die Sammlerbienen auf ihrem Weg ihr Ziel wiederfinden.
Die Sammlerbiene:
Die Sammlerbiene widmet ihr Leben, dem Sammeln von lebenserhaltenen Nahrungsbestandteilen für ihren Bienenstock. Ein großes Bienenvolk mit 50.000 Arbeiterinnen, ist in der Lage 100 Kilogramm Honig herzustellen, wofür die Hälfte für den Eigenbedarf und die Aufzucht der Jungtiere genutzt wird.
Die Spurbiene:
Ist der Bienenstock zu klein für das Volk, müssen die Bienen ausschwärmen. So genannte Spurbienen, nicht zu verwechseln mit Kundschafterbienen sind auf die Suche nach einem neuem Nistplatz spezialisiert. Die Wahl des neuen Zuhause wird durch mehrere Faktoren bewertet. Größe des potentiellen Bienenstock, die Sonnenbestrahlung oder Gefährdung durch Feinde sind hierbei wichtige Kriterien. Nachdem die Spurbiene einen Nistplatz für geeignet hält, versucht sie die restliche Familie mit Bienentänzen davon zu überzeugen.
Durch die hohe Diversifizierung der Berufe einer weiblichen Arbeiterbiene, wird der Vergleich des Bienenstocks mit einem komplexen Organismus deutlich.
Berufsspezifische Verhaltensmuster der Arbeiterbiene:
Betrachtet man die einzelnen Arbeiterinnen, gesondert ihrem Beruf im Bienenstock, lassen sich verschiedene Charakterzüge und Schlafverhalten beobachten. Ein Kundschafter- oder Spurbiene scheint bei genauerer Betrachtung abenteuerlustiger zu sein, als beispielsweise eine Putzbiene. Ihre Neugier führt sie zu stetig neuen Futterquellen, ein Charakterzug der für diese Tätigkeit notwendig ist.
Forscher haben das Verhalten der Bienen durch eine Genanalyse untersucht. Das Ergebnis brachte die Bestätigung, dass sich die neugierigen Sammlerbienen in mehreren tausend Genabschnitten, sich von den anderen Mitbewohnern des Bienenstocks unterscheiden. Die unterschiedlichen Genmuster, sorgen wahrscheinlich für die verschiedensten Charakterzüge.
Auch das Schlafverhalten ist berufsgruppenspezifisch. Mit fortlaufendem Alter der weiblichen Arbeiterbiene ändert sich somit das Schlafverhalten im Laufe ihres Lebens mit Änderung der Tätigkeit. Junge Ammenbienen schlafen immer in der Nähe der Brutplätze in leeren Weiselzellen und haben mehrere Ruhezeiten am Tag. Ältere Sammlerbienen welche im Gegensatz den Bienenstock verlassen halten sich an den Tag-Nacht-Rhythmus und schlafen nachts eher am Rande des Bienenstocks. Bienenforscher erklären sich dieses unterschiedliche Verhalten, anhand des abweichenden Alltags. Die Sammlerbiene muss täglich viele Informationen verarbeiten und sich längere Routen einprägen. Diese Eigenschaften erfordern einen geregelten Schlaf, der das Gehirn vor Überlastung schützt.
Diese Eigenschaften von Charakter, Schlafverhalten, intelligenter Kommunikationsformen erinnern an menschliche Züge und unterstreichen die Einzigartigkeit der Biene.
Die männliche Bienen-Drohne
Im Gegensatz zur weiblichen Arbeiterbiene trägt die männliche Drohne einzig und allein die Aufgabe die Königin zu befruchten. Ein Bienenstock beherbergt neben vielen zehntausenden Arbeiterinnen nur wenige hundert männliche Bienen. Drohnen besitzen keine Wachsdrüsen, sammeln keinen Nektar und verrichten keine anfallenden Putzarbeiten. Im Laufe ihres kurzen Lebens werden sie von den Arbeiterbienen versorgt. An der Position des Stachelapparats besitzen sie lediglich ihre Geschlechtsorgane. Drohnen sind die einzigsten Honigbienen im Staat ohne Verteidigungsmechanismus.
Ihre Lebenserwartung liegt etwa bei 4 Wochen. Für die Erzeugung von Drohnen wird kein Sperma benötigt, denn sie schlüpfen nach 24 Tagen Brutzeit aus unbefruchteten Eiern. Eine solche Geburt wird auch als Jungfernzeugung bezeichnet. Nach 10-14 Tagen der intensiven Pflege und Fütterung werden sie geschlechtsreif. Die Geschlechtsreife tritt in der Regel im Mai ein. Bienen können dies anhand von ausgeschütteten Pheromonen mit Hilfe ihrer Antennen erkennen.
Die Paarung von Drohnen und der Bienenkönigin:
Nach der Geschlechtsreife verlassen sie den Bienenstock und paaren sich mit jungen Königinnen. Doch selbst die Paarung ist wie ein Sechser im Lotto für das Männchen.Denn eine große Anzahl männlicher Bienen fliegt zu speziellen Drohnensammelplätzen. Dort muss jede Drohne sich unter einer hohen Anzahl an Konkurrenten durchsetzen. An solchen Sammelplätzen, ist es nicht unüblich, dass sich 20.000 Männchen um die Begattung von weniger als 20 Bienenjungköniginnen duelieren. Im Umkehrschluss gehen über 99,9% der männlichen Bienen erfolglos aus und fliegen nach der gescheiterten Paarung zurück. Ist ein Männchen erfolgreich, darf es sich im Hochzeitsflug mit einer jungen Königin paaren. Hierbei hinterlässt die Drohne der Königin sein gesamtes Samenpaket. Diese Menge an Samen reicht der Königin aus, ihr gesamtes Leben durchgehend etwa 2000 Eier am Tag zu produzieren. Nach dem Geschlechtsakt stirbt der Drohn, da sein Geschlechtsorgan abbricht.
Die wesentlich höhere Anzahl an erfolglosen Drohnen wird vom Bienenvolk isoliert und ihnen die Rückkehr in den Bienenstock verwehrt. Da die Drohnen nun keinen Nutzen mehr für das Volk haben, wäre die Verpflegung aus Bienensicht ineffizient. Nach kurzer Zeit der sozialen Isolation sterben die Drohnen, da sie nicht in der Lage sind, sich selbstständig zu ernähren.
Die Bienen-Königin:
Das Bienenvolk ist auf die Anwesenheit einer Königin angewiesen!
Die Königin ist die einzigste Vertreterin ihrer Art in einem Bienenstock und unterscheidet sich in Aussehen, Größe, Alter und Aufgabe von den restlichen Stockbienen. Jedes Bienenvolk kann nur eine Königin haben. Die frisch geschlüpften Jungköniginnen sorgen für ihre Vorherrschaft, indem sie nach dem Schlüpfen ihre Konkurrentinnen mit dem Stachel versuchen zu töten. Die zweite Option besteht darin, dass die Altkönigin mit einem Teil des Schwarms ausschwärmt um einen neuen Bienenstaat zu gründen. Durch die Produktion von Pheromonen verlässt die alte Königin mit einer großen Zahl an Gefolgen den Stamm und sucht sich daraufhin ein neues Zuhause.
Die Bienenkönigin wird stetig von anderen Stockbienen versorgt und gereinigt. Sie zeichnet sich durch ihr besonders langes Hinterteil zur Eiablage aus.
Das Ausschwärmen des Bienenvolkes geschieht immer zur gleichen Zeit im Jahr und wird von Imkern erwartet. Die ausschwärmenden Völker können daher leicht abgefangen und in neue Bienenbeuten angesiedelt werden, durch diese Beziehung profitieren beide Seiten. Der Imker erhält ein neues honigproduzierendes Bienenvolk und die Bienen haben eine bessere Überlebenschance, in den für Honigbienen speziell gefertigten Behausungen. Sind keine Jungköniginnen vorhanden legt die Altkönigin vor dem Verlassen des Stamms befruchtete Eier in speziell dafür vorgesehene Zellen, die Weiselzellen. Oberes Ziel ist auch hier, das Überleben des Bienenvolks, welches für die Existenz eine neue eierlegende Königin benötigt.Steckbrief Bienenkönigin:
Die Biologie einer Bienenkönigin:
Die Königin hat ein biologisches Alter von bis zu 2 bis 5 Jahren. Bis zum Ende ihres Lebens produziert sie Pheromone, die den Arbeiterinnen symbolisieren sie zu verpflegen und gleichermaßen die Fortpflanzungsfähigkeit weiblicher Stockbienen unterdrücken. Ab einem fortgeschrittenen Alter der Königin ist die Produktion der Pheromone rückläufig. Unterschreitet diese eine bestimmte Schwellkonzentration, ist dies ein Anzeichen über das baldige Ableben der Königin. Dieses Phänomen macht sich akkustisch im Bienenstock bemerkbar, da die Bienen in Hektik verfallen und laut Summen.
Die Bienenkönigin schlüpft selbst aus einem befruchteten Ei der Altkönigin, welches in einer speziellen Weiselzelle gelagert wird. Die befruchteten Eier, aus denen eine Königin oder eine Arbeiterbiene entsteht, besitzen das identische Erbgut. Die Entwicklung zur Königin wird lediglich durch die Versorgung mit Nahrung während des Larvenstadiums bestimmt. Eine zukünftige Königin wird ausschließlich mit Gelee Royal verpflegt, einem speziellen Saft der Ammenbienen. Weibliche Arbeiterbienen werden im Gegensatz lediglich am Anfang mit der Königinnensubstanz versorgt und danach mit Nektar und Pollen.
Die Fortpflanzung der Bienenkönigin:
Die Entwicklungszeit beträgt 16 Tage, nach der sich das geschlechtsreife Weibchen direkt zum Hochzeitstanz mit den Drohnen aufmacht. Auf den Drohnensammelplätzen beginnt der Paarungstanz, in der die junge Königin das komplette Samenpaket von bis zu 10 Millionen Spermien des Drohns aufnimmt. Auf diesen Plätzen ist es natürlich auch möglich, dass sich die Königinnen mit Männchen aus anderen Völkern paaren. Durch die Kreuzung der Völker, gelangt neues Erbgut in den Stamm und kann für die nachfolgende Generation nur von Vorteil sein.
Trotz der rühmlichen Bezeichnung „Bienenkönigin“ ist diese nicht der Kopf des Bienenvolkes. Es gibt keinen Befehlsgeber, der für den gesamten Bienenstaat Entscheidungen trifft. Der Superorganismus eines Bienenvolkes trifft seine Entscheidungen im Kollektiv. Die Mitglieder im Bienenstock sind gleichberechtigt und stehen im ständigen Kontakt zueinander und tauschen Informationen aus. Die Kommunikationswege sind dabei sehr vielfältig und komplex.
Die Rolle der Bienenkönigin:
Die einzige Aufgabe der Bienenkönigin ist die Eiablage, der sie mit vollem Einsatz nachgeht um den Fortbestand des Bienenvolks zu sichern. Sie ist in der Lage innerhalb eines Tages bis zu zweitausend Eier zu produzieren. Auf eine Saison hochgerechnet sind das 200.000 Eier. Aufgrund dieser überlebenswichtigen Bedeutung, spielt sie die zentrale Rolle im Bienenstock. Befruchtete Eier entwickeln sich nach entsprechender Pflege zu weiblichen Arbeiterbienen und unbefruchtete Eier zu männlichen Drohnen.