Bienenforschung

Nur das Beste für den Nachwuchs

Von Diemut Klärner
 - 23:14

Chemische Waffen sind im Pflanzenreich weit verbreitet. Ein Küchenkraut namens Borretsch wehrt sich zum Beispiel mit Pyrrolizidinalkaloiden gegen hungrige Pflanzenfresser. Solche Toxine können nicht nur die Leber schädigen. Indem sie das Erbgut verändern, können sie langfristig auch Krebs hervorrufen. Toxikologen empfehlen deshalb, den Borretsch, wenn überhaupt, nur sparsam in der Küche zu verwenden. Giftstoffe können in allen Pflanzenteilen stecken. Mitunter ist die Konzentration in den Pollenkörnern sogar noch höher als in den Blättern. Für Insekten, die sich am Nektar laben und dabei Pollen von Blüte zu Blüte tragen, spielt das keine Rolle. Bienen sammeln jedoch große Pollenmengen ein, um sich und ihren Nachwuchs mit Proteinen zu versorgen. Dass Arbeiterinnen der Honigbiene auf Pyrrolizidinalkaloide nicht sonderlich empfindlich reagieren, haben jetzt Schweizer Wissenschaftler gezeigt. Als weitaus sensibler entpuppten sich hier die Larven. Wie Christina Kast vom Zentrum für Bienenforschung in Bern und ihre Kollegen herausfanden, ist die Bienenbrut trotzdem nicht in Gefahr, durch Pyrrolizidinalkaloide vergiftet zu werden. Das Futter für die Larven enthält nämlich nur minimale Toxinmengen.

Als Pollenquelle diente der Pyrrolizidinalkaloide produzierende Gewöhnliche Natternkopf (Echium vulgare). Dieser Vertreter der Borretschgewächse gedeiht vor allem auf sandigem oder steinigem Boden, nicht selten auch an Wegrändern. Im Sommer präsentiert er wochenlang Blüten, die rosarot aufblühen und sich dann allmählich blau färben. Schmetterlinge besuchen den Natternkopf gern, um Nektar zu saugen, und Bienen fliegen ebenfalls auf diese Blume. Außer Nektar sammeln sie dort auch Pollen. Deshalb stellt sich die Frage, wie schädlich ist das gattungstypische Pyrrolizidinalkaloid Echimidin für Honigbienen? Um das zu klären, haben Christina Kast und ihre Kollegen Frühlingspollen, der nicht von Natternkopfblüten stammte, aus den Bienenstöcken geholt. Später im Jahr wurde dieser Pollen mit dem Giftstoff des Natternkopfs angereichert und an Honigbienen verfüttert, die gerade aus ihrer Puppenhülle geschlüpft waren. Wie die Forscher in den „Proceedings of the Royal Society B“ berichten, nahm die Lebenserwartung der Bienen erst dann merklich ab, als sie als junge Arbeiterinnen etwa hundert Mikrogramm Echimidin geschluckt hatten. Damit sich die Bienen eine derart hohe Dosis einverleiben, müsste das gesamte Volk ausschließlich Pollen von Natternkopfblüten sammeln. Das ist jedoch unrealistisch, weil der Natternkopf nirgends in Monokultur wächst.

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VerhaltensforschungBienen und das „Problem des Handlungsreisenden“

Bienensekret verwandelt Pollenbrot in Milch

Jede einzelne Honigbiene spezialisiert sich zwar gern auf eine bestimmte Art von Blüten. Die vielen Sammlerinnen eines Bienenvolks besuchen aber ganz verschiedene Blumen, die in der Umgebung blühen. Arbeiterinnen, die im Innendienst tätig sind, stellen aus dem gesammelten Pollen sogenanntes Bienenbrot her, indem sie diesen mit Honig vermengen. Pollenkörner unterschiedlicher Herkunft werden dabei zwangsläufig vermischt. Von dem Bienenbrot zehren dann vor allem junge Arbeiterinnen, die sich der Brutpflege widmen. Dank solch eiweißreicher Verpflegung können sie mit ihren Schlund- und Mandibeldrüsen ein milchiges Sekret produzieren, sogenannte Bienenmilch. Damit ernähren sie die Larven in den Brutwaben. Künftige Königinnen werden sogar ausschließlich mit dieser besonders bekömmlichen Kost großgezogen.

Wenn die Arbeiterinnen mit dem Bienenbrot auch eine Portion Pyrrolizidinalkaloide zu sich nehmen, ist zu erwarten, dass diese Giftstoffe auch in den Sekreten der Schlund- und Mandibeldrüsen vorhanden sind. Wie viel von den Toxinen dort ankommt, wollten die Schweizer Wissenschaftler genauer erkunden. Deshalb mischten sie noch einmal Echimidin ins Bienenbrot. Die Konzentration entsprach in etwa jener, die in Schweizer Bienenstöcken maximal aufgefunden wurde. Arbeiterinnen, die sich von derart präpariertem Futter ernährten, erzeugten erstaunlicherweise Bienenmilch, deren Echimidin-Konzentration aber ungefähr nur ein Tausendstel davon betrug. Der Gehalt an Pyrrolizidinalkaloiden blieb somit weit unter dem Wert, der die Überlebenschancen der Bienenlarven merklich gemindert hätte.

Die Brut mit den Produkten spezieller Drüsen zu füttern, statt sie einfach mit Pollen abzuspeisen, hat für die Honigbienen aber noch weitere Vorteile: Pollenkörner enthalten viel schwer Verdauliches, neben komplexen Kohlenhydraten auch die äußerst widerstandsfähigen Komponenten der Pollenwand. Ihnen können die Verdauungsenzyme kaum etwas anhaben. Bienenmilch ist dagegen ausgesprochen leicht verdaulich, was nicht bloß die Entwicklung der Larven beschleunigt. Weil nach dem Verdauungsprozess nur wenig davon übrigbleibt, haben es die Honigbienen leichter, die Brutwaben sauber zu halten. Durch die antimikrobielle Wirkung der Bienenmilch ist die darin herumschwimmende Larve außerdem gut vor Infektionen geschützt.

Die wählerischen Wildbienen

Die zahlreichen Arten von Wildbienen, die sich in Europa tummeln, produzieren im Gegensatz zu den Honigbienen kein nahrhaftes Sekret. Stattdessen ernähren sie ihre Brut mit einer Art Bienenbrot. Die Larven müssen also mit dem unverminderten Giftstoffgehalt des Pollens zurechtkommen. Hummeln neigen freilich dazu, mehr als eine Blütensorte zu besuchen. Wodurch sie die Konzentration einzelner Toxine wahrscheinlich in Grenzen halten. Auch die Königin, die im Frühjahr ihren Nachwuchs zunächst ganz allein versorgen muss, trägt eine abwechslungsreiche Mischung verschiedenartiger Pollenkörner nach Hause.

Unter den Mauerbienen der Gattung Osmia gibt es hingegen einige Arten, die ausschließlich Pollen des Natternkopfs sammeln. Anscheinend haben sich diese Wildbienen im Laufe der Evolution mit den speziellen Pyrrolizidinalkaloiden des Natternkopfs arrangiert. Mit neuartigen Insektiziden wie den Neonikotinoiden konfrontiert, sind Wildbienen aber ebenso überfordert wie Honigbienen. Anders als manche Insekten, gegen die sich die Schädlingsbekämpfungsmittel eigentlich richten, existieren Bienen nämlich nur in mäßig großen Populationen und vermehren sich eher langsam. Schlechte Voraussetzungen, um in absehbarer Zeit ein genetisches Outfit zu entwickeln, das resistent macht gegen die fraglichen Giftstoffe.

Quelle: F.A.Z.
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