Gen bei Honigbienen entdeckt, das Jungfernzeugung möglich macht

  • Veröffentlicht am: 29.06.2020

Die Kapbiene ist nicht ganz so sozial wie andere Unterarten der Westlichen Honigbiene. Foto: Julie Anne Workman/Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Arbeiterinnen der Kapbiene Apis mellifera capensis können sich asexuell fortpflanzen. Wissenschaftler haben nun das Gen identifiziert, das Kapbienen eine Vermehrung ermöglicht, ohne jemals Sex zu haben: GB45239 auf Chromosom 11 ist für Jungfernzeugung verantwortlich.

„Es ist äußerst aufregend“, so Professor Benjamin Oldroyd von der Universität Sydney. „Wissenschaftler haben in den letzten 30 Jahren nach diesem Gen gesucht. Jetzt, da wir wissen, dass es sich um Chromosom 11 handelt, haben wir das Rätsel gelöst.“

Der Verhaltensgenetiker Benjamin Oldroyd erklärt weiter: „Sex ist eine seltsame Art der Fortpflanzung und dennoch die häufigste Form der Fortpflanzung für Tiere und Pflanzen auf dem Planeten. Es ist ein großes biologisches Rätsel, warum so viel Sex stattfindet und es keinen evolutionären Sinn ergibt. Asexualität ist eine viel effizientere Art der Fortpflanzung, und hin und wieder sehen wir, wie eine Art darauf zurückgreift.“

Bei der in Südafrika lebenden Kapbiene ermöglicht das Gen den Arbeiterinnen, Eier zu legen, die weibliche Bienen statt Drohnen zu produzieren, wie dies bei anderen Honigbienen der Fall ist. „Männchen sind meistens nutzlos“, so Benjamin Oldroyd. „Aber Kapbienen-Arbeiterinnen können als weibliche Königin genetisch wiedergeboren werden, und diese Aussicht verändert alles.“

Doch es verursacht auch neue Probleme: „Statt einer einheitlichen Gemeinschaft, sind Kapbienen-Kolonien von Konflikten geprägt, weil jede Arbeiterin als nächste Königin genetisch wiedergeboren werden kann. Wenn eine Kolonie ihre Königin verliert, kämpfen die Arbeiterinnen darum, die Mutter der nächsten Königin zu sein.“

Die Fähigkeit, Töchter ungeschlechtlich zu zeugen, bekannt als „thelytokische Parthenogenese“, ist einzig auf die Unterart der Kapbiene beschränkt.

Dabei besitzt die Kapbiene einige deutlich anderen Merkmale, als andere Unterarten der Westlichen Honigbiene: Insbesondere die Eierstöcke der Arbeiterinnen sind größer und leichter zu aktivieren. Zudem können sie Königinnen-Pheromone produzieren, wodurch sie die Fortpflanzungsdominanz in einer Kolonie für sich beanspruchen können.

Diese Merkmale führen auch zu dem nur bei ihnen in dieser Form verbreiteten sozialen Parasitismus. Dabei dringen Kapbienen in fremde Völker ein, wo sie Eier ablegen und die Arbeiterinnen der Wirtskolonie dazu nutzen, ihre Larven zu füttern. Jedes Jahr sterben in Südafrika 10.000 Völker kommerzieller Bienenstöcke an den Folgen des sozialen Parasitenverhaltens bei Kapbiene.

„Dies ist eine Biene, die wir aus Australien fernhalten müssen“, ist Benjamin Oldroyd überzeugt „Weitere Studien über Kapbienen könnten uns Einblick in zwei wichtige evolutionäre Übergänge geben: den Ursprung des Geschlechts und den Ursprung der Tiergesellschaften.“

Die vielleicht aufregendste Aussicht, die sich aus dieser Studie ergibt, ist die Möglichkeit zu verstehen, wie das Gen tatsächlich funktioniert. „Wenn wir einen Schalter steuern könnten, der es Tieren ermöglicht, sich ungeschlechtlich zu vermehren, ergäben sich wichtige Anwendungen in der Landwirtschaft, Biotechnologie und vielen anderen Bereichen“, ist Benjamin Oldroyd überzeugt. „Zum Beispiel sind viele Arten von Schädlingsameisen wie Feuerameisen thelytokisch, obwohl es leider ein anderes Gen zu sein scheint als das in der Capensis.“

Der Zugang zur Studie ist beschränkt (Paywall).
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