Das große Buch der Bienen. Jutta Gay

Bereich die größte Stabilität aufweist und damit der wichtigste Wegweiser für die Insekten ist. Durch das veränderte Farbspektrum, das sich durch eine grundsätzliche Verschiebung des langwelligen Bereichs in Richtung kurzwelligen Bereich auszeichnet, nehmen Bienen ihre Umwelt also anders wahr als der Mensch. Diesen Umstand wissen Blütenpflanzen durchaus für sich zu nutzen: Sie weisen Pigmente auf, die ultraviolettes Licht reflektieren, für das menschliche Auge also unsichtbar sind, von Bienen jedoch erkannt werden. Kronblätter zahlreicher Blüten beispielsweise, die für uns eine durchgängig gelbe Fläche aufweisen, offenbaren mit den Komplexaugen eines Insekts betrachtet klare Muster und Zeichnungen. Sie signalisieren zum Beispiel, dass sich hier üppige Nektarquellen befinden, oder wirken wie Markierungen, die den optimalen Landeplatz anzeigen.

      Die Regeln der Farbwahrnehmung gelten jedoch nur unter einer Voraussetzung: Die maximale Fluggeschwindigkeit von bis zu 30 km/h muss deutlich gedrosselt sein, denn nur im Schleichflug unter 5 km/h nehmen Bienen Farben wahr. Fliegen sie hingegen mit normaler Geschwindigkeit, erscheint ihnen die Umwelt als grob gerastertes, schwarz-weißes Bild. Zum Ausfindigmachen und Orten von Blüten als Nahrungsquelle dient ihnen dann auch ihr ausgeprägter Geruchssinn.

      Die mit Sinnesborstenfeldern ausgestatteten Antennen sind mit einem Kugelgelgenk in der Kopfkapsel verankert.

      Doch spätestens hier drängt sich die Frage auf, womit Bienen eigentlich riechen. Selbst bei genauem Betrachten des Insektenkopfes unter einer Lupe wird man keine Nase finden können, die als solche klar identifizierbar wäre. Dabei zeigen Untersuchungen, dass Bienen über ein deutlich sensibleres Riechorgan verfügen als der Mensch. Doch wo sitzt es? Die Antwort: Bienen riechen mit ihren Fühlern, die auch als Antennen bezeichnet werden. Sie sind paarweise angelegt und identisch im Aufbau: Direkt vom Kopf geht ein beweglicher Schaft ab, dem ein sehr kurzes Wendeglied folgt. Diesem wiederum schließen sich bei den Arbeiterinnen und der Königin zehn weitere Glieder, bei Drohnen elf Glieder an, die unter dem Mikroskop klar zu definieren sind. Auf ihnen befinden sich Tausende Tasthaare und Rezeptoren, die auch auf Duftstoffe reagieren und einen entsprechenden Informationsfluss Richtung Gehirn freisetzen. Doch damit nicht genug: Mithilfe ihrer Fühler vermögen Bienen Temperaturunterschiede von weniger als 0,1 °C ebenso wahrzunehmen wie Veränderungen der Luftfeuchtigkeit oder des Kohlenstoffdioxidgehalts. Und bei der Ortung von Blütenpflanzen über Duftstoffe erhält die Biene nicht nur die Information, dass sich irgendwo im Umkreis eine Futterquelle befindet. Dank der Beweglichkeit ihrer Antennen ist sie zudem in der Lage, räumlich zu riechen, sie kann also bestimmen, aus welcher Richtung der Duft der Blütenpflanze verströmt wird und damit direkt das Zielobjekt ansteuern.

       Bienen auf Sprengstoffsuche

      Ihr hochsensibles Geruchsorgan gepaart mit einem großen Lerneifer wird Bienen möglicherweise in naher Zukunft ein Aufgabenfeld bescheren, das fernab der Bestäubung von Nutzpflanzen liegt. Die Wahrnehmung auch geringster Duftkonzentrationen hat vor einigen Jahren Forscher auf die Idee gebracht, den Einsatz von Bienen als Sprengstoffsucher zu testen. Dabei durchlaufen die Bienen zunächst einen Konditionierungsprozess, bei dem sie immer dann Zuckerwasser erhalten, wenn sie zuvor geringen Mengen an gasförmigem TNT ausgesetzt waren (s. Foto: Konditionierung im Forschungszentrum für Insektenbiotechnologie in Gießen). Nach nur drei Trainingsdurchgängen haben die Bienen die Information gespeichert: Wo Sprengstoff ist, befindet sich auch eine Futterquelle. Nun können sie, mit winzigen Sendern ausgestattet, in von Sprengstoff durchsetzten Gebieten ihrer Arbeit nachgehen. Dank ihrer Fähigkeit, auch kleinste Duftmoleküle in einem Meer von Gerüchen zu sondieren und zu identifizieren, steuern sie gezielt auch im Boden vergrabene Minen an. Die Erfolgsquote liegt bei mehr als 90 Prozent.

      Die Ausbildung von Bienen zu »Antiterroreinheiten« steckt bislang noch in den Kinderschuhen. Doch alle Experimente in diese Richtung erwiesen sich bislang als sehr vielversprechend, sodass Überlegungen reifen, die »Spürnasen« oder besser »Spürantennen« auch bei der Suche nach gefährlichen Chemikalien und anderen Substanzen einzusetzen.

      Der Saugrüssel der Arbeiterinnen ist deutlich länger als der von Königinnen und Drohnen. Diese anatomische Besonderheit trägt dem Umstand Rechnung, dass die Arbeiterinnen für die Nahrungsbeschaffung innerhalb des Bienenstocks zuständig sind und deshalb auch an den tiefer in Blütenkelchen liegenden Nektar gelangen müssen.

      Unterhalb der Antennen, Punkt- und Facettenaugen befinden sich die Mundwerkzeuge der Biene, die sich aus Mandibeln (Oberkiefer) und Maxillen (Unterkiefer) zusammensetzen. Da Bienen ihre Nahrung auch leckend und saugend aufnehmen, wurden die Mundwerkzeuge im Verlauf der Evolution entsprechend optimiert: Die Maxillen bilden zusammen mit der Unterlippe bzw. den Lippentastern einen Saugrüssel, in dem sich eine behaarte Zunge bewegt. Mithilfe dieses Rüssels (Proboscis) werden nicht nur Blütennektar und Wasser aufgesaugt: Auch der Futteraustausch mit Stockbienen findet über dieses Mundwerkzeug statt, das bei Nicht-Gebrauch in einer Furche an der Unterseite des Bienenkopfes eingeklappt wird und somit nicht sichtbar ist.

      Die kräftigen Mandibeln hingegen setzen die Insekten wie Zangen ein. Mit ihnen formen sie Wachs zum Bau von Waben und sammeln Pflanzenharze ein. Sie gebrauchen das Werkzeug aber auch, um Feinde festzuhalten, bevor sie ihren Stachel ausfahren, und um Blüten aufzuschneiden, damit sie Zugang zum begehrten Nektar finden, oder – wie die Blattschneiderbiene – Stücke aus Blättern herauszuschneiden, die zur Auskleidung des Nestes dienen.

      Und schließlich ist der Kopf der Biene Sitz mehrerer Drüsen, die Sekrete zum Teil nach außen, zum Teil nach innen abgeben. Arbeiterinnen verfügen über sogenannte Futtersaftdrüsen, die paarweise im Kopf angelegt sind und eine verstärkte Aktivität in jenem Lebensabschnitt aufweisen, den die Tiere mit der Versorgung der Larven und der Königin zubringen. Dann produzieren die Drüsen ein Sekret aus Vitaminen und Mineralstoffen, Eiweißen und Fetten, das direkt in den Mund der als Ammen tätigen Bienen gelangt und von dort weitergegeben wird. Mit fortschreitendem Alter der Arbeiterinnen bilden sich die Futtersaftdrüsen zurück und vermindern ihre Aktivität. Dieser Prozess ist jedoch umkehrbar: Mangelt es im Bienenstock an Ammenbienen, werden die Drüsen über eine entsprechende Hormonausschüttung wieder zu verstärkter Abgabe von Futtersaft angeregt.

      Wichtige Funktionen übernehmen zudem die oberhalb der Mandibeln sitzenden Mandibel- bzw. Oberkieferdrüsen, die zwei Tage vor dem Schlüpfen der Biene aktiv werden. Dann produzieren die Drüsen ein Sekret, mit dessen Hilfe die Bienen den Wachsdeckel ablösen können, der ihre Brutzelle verschließt. Die Eigenschaft der Drüsensubstanz, Wachs weich und damit formbar zu machen, nutzen die Arbeiterinnen auch in ihrer dritten Lebenswoche, in der sie überwiegend mit dem Bau von Waben und dem Verdeckeln von Brutzellen beschäftigt sind. In dieser Zeit sondern die Bienen über Wachsdrüsen im Abdomen verstärkt Wachsplättchen ab, die zunächst dank des Mandibeldrüsensekrets geschmeidig gemacht und anschließend mit den Mundwerkzeugen bearbeitet werden können. Darüber hinaus konnte eine antiseptische Wirkung nachgewiesen werden, womit sich erklärt, warum Arbeiterinnen die Zellen mit diesem besonderen Sekret auskleiden.

      Die paarig angelegten Mandibeln seitlich des ausgefahrenen Saugrüssels sind ein wichtiges Werkzeug, um Nahrung oder Baustoffe zu zerkleinern, Blüten zu öffnen oder Wachs zu formen, aber auch um Feinde festzuhalten.

      Damit aus Nektar und Pollen wertvoller Honig entsteht, bedarf es verschiedener Sekrete, die Bienen in den Drüsen ihres Körpers produzieren. Die Umwandlung beginnt bereits im Honigmagen der Sammelbienen und wird dann im Bienenstock durch weitere Arbeiterinnen fortgesetzt.