Die Sammlung von Wasser und dessen Speicherung
Die verhaltensbasierte Regulation von Durst, Wassersammlung und Wasserspeicherung in Honigbienenvölkern.
Diese Studie untersuchte, wie ein Honigbienenvolk seinen kollektiven Durst wahrnimmt und stillt, wenn eine Hyperthermie der Brut (>36°) festgestellt wird.
Ziel und Versuchsaufbau
Diese Studie analysiert, wie ein Honigbienenvolk seinen kollektiven Wasserbedarf reguliert, wenn das Brutnest einer Hyperthermie ausgesetzt ist. Die Autoren arbeiteten mit zwei Völkern in Beobachtungsbeuten, mit einer kontrollierten Wasserquelle, und kombinierten mehrere Versuche: künstliches Erhitzen des Brutnests, vorübergehender Wasserentzug und anschliessende Wiederbereitstellung des Wassers.
Die Forscher verfolgten gleichzeitig die Temperatur des Brutnests, die Intensität der Ventilation, die Bildung eines Bienenbarts am Flugloch, das Durstempfinden des Volkes, die Anzahl aktiver Wasserträgerinnen und die gesammelten Wassermengen. Sie beobachteten auch das Verhalten der Wasserträgerinnen in der Beute und analysierten den Zuckergehalt der Flüssigkeiten im Honigmagen der Bienen sowie in bestimmten Wabenzellen.
Hauptergebnisse
Das zentrale Ergebnis ist eindeutig: Wasser ist für die effektive Kühlung des Brutnests durch Verdunstung unerlässlich (starker empirischer Beweis). Wenn überhitzte Völker noch Wasser sammeln konnten, gelang es ihnen, die Bruttemperatur zu stabilisieren oder zu senken. Sobald jedoch die Wasserquelle entzogen wurde, stieg die Temperatur trotz anhaltender Ventilation und eines weiterhin vorhandenen Bienenbarts rasch auf kritische Werte an.
Die Studie zeigt auch, dass Völker nur über begrenzte Wasserreserven verfügen (starker empirischer Beweis). Bei Überhitzung nehmen Ventilation und teilweises Verlassen der Beute nahezu sofort zu, während der Durst des Volkes und die Wassersammlung langsamer ansteigen. Diese Verzögerung deutet auf einen kleinen internen Flüssigkeitspuffer hin, der ausreicht, um einen plötzlichen Bedarfsanstieg kurzzeitig aufzufangen, jedoch nicht genügt, wenn der Zugang zu externer Wasserversorgung unterbrochen wird.
Wenn nach einer Durstperiode wieder Wasser verfügbar ist, steigt die Sammeltätigkeit stark an. Die Wasserträgerinnen nehmen die Arbeit sofort wieder auf, und die Temperatur des Brutnests sinkt erneut, was die entscheidende Rolle des Wassereintrags für die Thermorégulation des Volkes bestätigt.
Aktivierung der Wasserträgerinnen
Die Studie legt nahe, dass Wasserträgerinnen nicht direkt durch die Wärme des Brutnests aktiviert werden, sondern durch soziale und wahrscheinlich physiologische Signale (starker empirischer Beweis für das soziale Signal, vorsichtigere Interpretation des physiologischen Mechanismus). Wenn ein Volk Wassermangel leidet, werden Bienen, die diese Funktion bereits ausgeübt hatten, von Nestgenossinnen deutlich häufiger um Flüssigkeit gebeten. Dieser Anstieg der Nachfragen geht der Wiederaufnahme ihrer Sammeltätigkeit voraus oder begleitet sie.
Die Autoren vermuten, dass ein zweiter Mechanismus eine Rolle spielen könnte: ein gesteigertes individuelles Durstempfinden bei Wasserträgerinnen, nachdem sie die Flüssigkeit aus ihrem Honigmagen weitergegeben haben. Dieser Punkt bleibt jedoch offen, da die Studie nicht abschliessend zwischen dem Effekt sozialer Aufforderungen und dem eines internen physiologischen Signals unterscheidet. Die Gesamtbewertung lautet daher: Die Rolle sozialer Interaktionen ist durch die experimentellen Beobachtungen stark gestützt; die genaue Rolle des individuellen Durstempfindens ist noch unbestimmt.
Sobald das Wasser in die Beute zurückgebracht wird, liefert die Intensität der Interaktionen beim Entladen auch eine zuverlässige Information über den Bedarf des Volkes: Wird das Wasser rasch angenommen, ist die Nachfrage gross; häufen sich die Ablehnungen, kann die Sammeltätigkeit eingestellt werden. Der Artikel vervollständigt damit das klassische Bild der sozialen Regulation der Wassersammlung bei der Honigbiene.
Temporäre Wasserspeicherung und Reichweite der Studie
Die Ergebnisse zeigen schliesslich, dass das Volk Wasser oder sehr verdünnte Lösungen vorübergehend an zwei Orten speichern kann: im Honigmagen bestimmter Bienen und in Wabenzellen (starker empirischer Beweis). Nach einem Hitzestress weisen Wasserträgerinnen häufiger einen sehr verdünnten Honigmageninhalt auf als andere Bienen. In extremeren Situationen scheint sich auch ein grösserer Teil des Volkes an dieser Speicherung zu beteiligen.
Die Autoren fanden nach Überhitzung auch Zellen mit zuckerarmen Flüssigkeiten in der Brutzone. Diese Speicherung in den Waben scheint vor allem vorübergehend zu sein: Am nächsten Morgen ist sie nicht mehr nachweisbar. Die Daten legen nahe, dass die robusteste Wasserreserve wahrscheinlich von den Bienen selbst getragen wird, während die Waben als sehr kurzfristiger Puffer dienen.
Zusammenfassend zeigt der Artikel, dass ein Bienenvolk auf kollektiven Durst mit einer feinen Koordination zwischen Ventilation, teilweisem Verlassen der Beute, sozialer Aktivierung der Wasserträgerinnen und vorübergehender Flüssigkeitsspeicherung reagiert. Die solideste Schlussfolgerung lautet, dass ein rascher Zugang zu einer Wasserquelle eine wesentliche Voraussetzung ist, um das Brutnest bei Hitzeereignissen zu schützen. Die noch offene Frage ist der genaue Anteil individueller physiologischer Signale an der Auslösung der Wassersammeltätigkeit.
Quellenangabe: Ostwald, M. M., Smith, M. L., & Seeley, T. D. (2016). The behavioral regulation of thirst, water collection and water storage in honey bee colonies. Journal of Experimental Biology, 219, 2156–2165. https://doi.org/10.1242/jeb.139824
Siehe auch:
- Welches Wasser für unsere Bienen?
- Merkblatt: 1.6.3 Hyperthermie
- Der Varroa-Befall beeinflusst die Thermorégulation von Bienenvölkern
- Verhalten der Bienen in der Beute: Erkenntnisse aus einer Langzeit-Videoanalyse
- Beobachtungen am Flugloch