Soziale Insekten. Sozialverhalten Honigbienen. Definition hoch sozial (= eusozial) 1. Kasten 2. Arbeitsteilung 3. Generationenüberlappung

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1 Sozialverhalten Honigbienen Dr. Peter Rosenkranz Landesanstalt für Bienenkunde Soziale Insekten Definition hoch sozial (= eusozial) 1. Kasten 2. Arbeitsteilung 3. Generationenüberlappung Wo gibt es hoch soziale Tiere? 1. Hautflügler Ameisen Bienen Wespen 2. Termiten 3. Und ein Säugertier: Nacktmull 1

2 Soziale Insekten Soziale Evolution Soziale Lebensweise Charles Darwin Überleben der Besten Eine für alle Alle für eine 2

3 Soziale Evolution 1. Solitär 2. Kommunal 3. Primitiv eusozial 4. Hoch eusozial Kuckucksbienen Schrittmacher der sozialen Evolution? Blutsbienen (Sphecodes spec.) 3

4 Honigbienenarten weltweit ( Honigbiene = Apis ) Apis mellifera *(Europa, Afrika, Kleinasien) Apis cerana * (Asien) Apis nicrocincta (Asien) Apis koschevnikovi (Asien) Apis nuluensis (Asien) Apis dorsata *(Asien) Apis laboriosa * (Asien) Frei hängende Apis florea (Asien) einzelne Wabe Apis andreniformis (Asia) * Von wirtschaftlicher Bedeutung Höhlenbrüter Honigbienen weltweit Apis dorsata (Riesenhonigbiene) in Indien Apis florea in Asien 4

5 Honigbienen weltweit Apis mellifera in Äthiopien Apis mellifera in Deutschland Apis cerana in Thailand Soziale Verhaltensweisen bei Honigbienen 5

6 Das Bienenvolk (Apis mellifera) als Superorganismus Das Bienenvolk als Superorganismus Populationsdynamik Bienen/ Brut im Jahresablauf Anzahl Bienen/ Brutzellen Bienen Brut Schwäbische Alb 2001 Sensible Phase der Volksentwicklung März 2. April 26. April 17. Mai 5. Juni 26. Juni 19. Juli 6. Aug 28. August 20. Sept 10. Okt 6

7 Soziale Verhaltensweisen bei Honigbienen Sammeln Wabenbau Brutpflege Verteidigung Thermoregulation Hygieneverhalten Soziale Organisation im Bienenstaat? 7

8 Soziale Organisation im Bienenstaat Die Königin als Chefin? Bedeutung der Königin Eiablage Harmonie im Volk Unterdrückung der Fortpflanzung von Arbeiterinnen durch das Königinnenpheromon 8

9 Die Königin organisiert nicht den nicht Sozialstaat! Wer dann? Beispiel: Fortpflanzung des Bienenvolkes Das Schwärmen Die Arbeiterinnen entscheiden über alle wichtigen Belange des Bienenvolkes! 9

10 Voraussetzung für eine flache Hierarchie : Effektive Kommunikation zwischen den Arbeiterinnen Kommunikation im Außenbereich: Tanzen 10

11 Kommunikation im Nahbereich Duftstoffe: Pheromone Definition: 1. Chemische Botenstoffe zwischen Individuen einer Art 2. Wirken in kleinsten Konzentrationen 3. Einzelsubstanzen oder Duftmischungen (Bouquet) Bekanntestes Pheromon: Königinnenpheromon (9-Oxodecensäure) mit vielen Wirkungen: 1. Unterdrückt die Entwicklung der Eierstöcke bei Arbeiterinnen 2. Zieht Arbeiterinnen an ( Hält das Volk zusammen ) 3. Sexualpheromon während Hochzeitsflug Pheromone bei Honigbienen 1. Stabilisierung der Sozialstruktur 2. Dominanzpheromon (Königin/ Arbeiterinnen) 3. Alarmpheromon 4. Stockduft? (eigen/ fremd) 5. Individualerkennung? Alter Verwandtschaftsgrad ( kin selection ) Geschlecht Tätigkeit Brut (Alter, Hungerzustand, Geschlecht) 6. Sexpheromon 11

12 Beispiel Pheromone Markierung von Nesteingang: Sterzeln Beispiel Pheromone Verteidigung Alarmpheromon: Isoamylactetat, ist in reifen Bananen enthalten ( Bananenöl ) 12

13 Königinnenpheromon ist auch Sexualpheromon Drohnensammelplatz Begattung in der Luft Königinnenpheromon ist auch Sexualpheromon Drohnensammelplatz Begattung in der Luft (= Sexpheromon) 13

14 Versuch zur Wirkung des Königinnenpheromons (9-Oxodecensäure) auf Drohnen Tote Biene mit Königinnenpheromon Fragen zu Drohnen und Hochzeitsflug Wie merken die Drohnen im dunklen Stock, dass die Bedingungen für einen Hochzeitsflug gut sind? Bisher: Keine Ahnung Neu: Bestimmte Arbeiterinnen (3-7% einer bestimmten älteren Altersklasse wecken die Drohnen durch Vibrationssignale ( Drohnenvibratoren ) Drohnen fliegen bei optimalen Bedingungen aus! / 14

15 Informationsaustausch zwischen Stockbienen Austausch von Duftstoffen über Fühlerkontakte: Alter der Biene Funktion (Amme, Sammlerin) Zum Stock gehörig Regulation im Bienenvolk Altersabhängige Arbeitsteilung 1. Zellenputzen 2. Amme 3. Baubiene 4. Sammelbiene 5. Dazw. evtl. Wächterbiene Aber: Arbeitsteilung muss flexibel sein: Bedarf feststellen (wie??) notwendige Aufgaben sofort übernehmen 15

16 Wie messen Bienen die Vorräte im Stock? Trophallaxis = sozialer Futteraustausch Häufigkeit der Futtergaben Eiweißgehalt des Futters (Pollen!) Wie regulieren die Bienen die Sammeltätigkeit? Positive und negative Motivation Beispiel Wassersammeln (Kühlen des Stockes) Wasser Pollen Nektar 16

17 Beispiele für Regelkreise (nach Seeley) Verhaltensforschung mit Bienen 17

18 Lernen Extreme Gedächtnisleistungen bei Honigbienen ( Altzheimerforschung ) Lernen Proboscis Extension Reflex (PER): Rüsselreflex als Maß für Lernleistung Einsatz als Spürhund z.b. auf Flughäfen/ Minensuche?? 18

19 Abstraktionsvermögen bei Honigbienen? Giurfa 2002 Abstraktionsvermögen bei Honigbienen? Bienen müssen lernfähig sein Bienen müssen sich auf neue Situationen einstellen können 19

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