In den letzten 50 Jahren hat sich die Lebensdauer von unter Laborbedingungen gehaltenen Arbeitsbienen um etwa die Hälfte im Vergleich zu den 1970er Jahren reduziert. Diese Verkürzung wirkt sich direkt auf die Verluste von Bienenvölkern und den Rückgang der Honigproduktion aus – wahrscheinlich aufgrund genetischer Verluste bezüglich ihrer früher ausgeprägten Langlebigkeit. Alterung und Sterblichkeit von Bienenvölkern sind natürliche Prozesse, doch in den letzten Jahren beobachten amerikanische Imker alarmierend hohe Populationsverluste.
Bienenalterung und -sterblichkeit sind unvermeidliche Prozesse in der Natur. Allerdings verzeichnen insbesondere amerikanische Imker in den letzten Jahren alarmierende Populationsabnahmen bei Bienenvölkern. Um Bestände zu sichern, ist es inzwischen erforderlich, jedes Jahr beträchtliche Verluste zu kompensieren. Diese Entwicklung könnte durch eine Vielzahl von Stressoren bedingt sein, wie z.B. Viren- und Bakterieninfektionen, Parasitenbefall, Pestizide und Mangelernährung.
In einer bahnbrechenden Studie im Fachmagazin Scientific Reports wiesen Entomologen der Universität von Maryland einen generellen Rückgang der Lebenserwartung der Honigbienen nach, unabhängig von oben genannten Stressfaktoren. Die Studie, geleitet von Anthony Nearman und Dennis vanEngelsdorp, liefert deutliche Hinweise darauf, dass genetische Ursachen beim Bienensterben eine Rolle spielen können.
„Wir trennen die Bienen für die Untersuchungen kurz vor ihrem Schlupf von ihrer Kolonie, wodurch alle negativen Einflüsse auf ihre Lebensdauer frühzeitig sichtbar werden“, erklärt Anthony Nearman. „Dies lässt vermuten, dass der beobachtete Rückgang der Lebenserwartung genetisch bedingt sein könnte.“
Sollten sich diese Ergebnisse bestätigen, könnte dies helfen, die derzeitige Krise in der Imkerei – insbesondere die massiv betroffenen amerikanischen Bienenstände – zu bewältigen. Durch ein besseres Verständnis der genetischen Basis für Langlebigkeit ließen sich möglicherweise gezielt Honigbienen mit längerer Lebenserwartung züchten.
Bienenhaltung im Labor: Erkenntnisse und Herausforderungen
Als Anthony Nearman standardisierte Protokolle für den Laboreinsatz adulter Bienen anwendete, fiel ihm erstmalig eine markante Verkürzung ihrer Lebensdauer auf. Gemeinsam mit vanEngelsdorp replizierte er ältere Experimente, indem Puppen von Bienenvölkern entnommen und in einem Laborinkubator weiterentwickelt wurden. Nach dem Schlüpfen lebten diese Bienen unter standardisierten Bedingungen im Labor. Nearman untersuchte ursprünglich die Auswirkungen von Ernährung und Wasserversorgung, stellte jedoch fest, dass die mittlere Lebensdauer unabhängig vom Ernährungszustand bei nur noch etwa 17,7 Tagen lag – halb so lange wie in den 1970ern mit 34,3 Tagen. Dies veranlasste die Forscher dazu, historische Studien zum Thema erneut zu analysieren.
„Standardisierte Laborverfahren für Honigbienen etablierte man erst um die Jahrtausendwende. Diese verbesserten Haltungsbedingungen hätten theoretisch die Lebensdauer verlängern sollen. Stattdessen beobachteten wir das Gegenteil: Die Sterblichkeit hat sich nahezu verdoppelt“, so Nearman mit Bezug auf historische Daten.
Die Laborumgebung unterscheidet sich selbstverständlich von der Haltung im Freiland. Historische Untersuchungen legen jedoch nahe, dass die Lebensdauer von Arbeitsbienen unter beiden Bedingungen vergleichbar ausfällt und Faktoren, die das Leben der Bienenvölker verkürzen, daher vermutlich auch bei Laborbienen auftreten. Frühere Studien belegen, dass reduzierte Lebenserwartung auch die Zeit verkürzt, in der Bienen Nektar sammeln, wodurch direkt die Honigproduktion beeinträchtigt wird.
Erbliche Langlebigkeit und Verluste bei Bienenvölkern
In einem Simulationsmodell untersuchten Nearman und vanEngelsdorp, welche Auswirkungen eine um 50 % reduzierte Lebenserwartung der Arbeitsbienen auf Bienenzuchten hätte. Das Ergebnis ergab Verluste von etwa 33 %, was in etwa den realen Verlusten entspricht, die amerikanische Imker in den letzten 15 Jahren verzeichneten (zwischen 30 % und 40 % jährlich).
Beide Forscher räumen dabei ein, dass auch die Laborbienen während ihrer larvalen Phase im Volk durch Arbeiterinnen gepflegt wurden und möglichen Infektionen und Pestiziden ausgeliefert waren. Jedoch zeigten diese Bienen im Labor keine offensichtlichen Anzeichen von Viruserkrankungen oder Vergiftungen. Laut Nearman und vanEngelsdorp könnte die Verkürzung der Lebenserwartung folglich genetische Ursachen haben – ähnlich, wie es bei anderen Insektenarten wie Fruchtfliegen bereits genetisch erforscht ist.
Die Rolle der Genetik in der Bienenzucht: Natürliche Selektion und genetische Vielfalt
Heutige Methoden der Bienenzucht wirken möglicherweise ungewollt selektiv gegen langlebige genetische Merkmale. In der Praxis bevorzugte Eigenschaften könnten somit zu einem indirekten Verlust der zusätzlichen genetischen Langlebigkeitsmerkmale geführt haben – ein häufig zu beobachtendes Problem auch bei anderen Zuchtarten. Der hiermit verbundene Verlust genetischer Vielfalt ist innerhalb fachlicher Diskussionen unter Experten stark thematisiert, insbesondere was den Zufluss genetisch diverser Drohnen aus Wildpopulationen betrifft.
Zukünftig wollen Nearman und vanEngelsdorp Lebensdauertrends amerikanischer Arbeitsbienen mit Daten aus anderen Ländern vergleichen. Nach Ausschluss äußerer Einflüsse wie Krankheiten, Parasiten, Pestiziden und Mangelernährung hoffen sie, spezifische genetische Grundlagen der Langlebigkeit zu identifizieren. Sie streben an, gewünschte Eigenschaften gezielt zu fördern und somit widerstandsfähigere und langlebigere Honigbienenpopulationen zu züchten.
Aus der Zeitschrift „Včelařství“, Autor: Jaroslav Petr
