Soziale Bienen entstehen aus Fürsorge für Nachkommen

  • Veröffentlicht am: 15.03.2021

Eine Holzbiene Ceratina calcarata. Foto: Sandra Rehan/York University

Die Fürsorge für Nachkommen ist einer der Verhaltenstreiber, die dazu geführt haben, dass einige Bienenarten im Laufe der Evolutionsgeschichte ein immer ausgefeilteres soziales Leben führen, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.

Aufgrund der Zugehörigkeit zu einer sozialen Gruppe kann das Genom selbst darauf reagieren, indem es eher soziale als nicht soziale Gene auswählt. Das Verhalten und das soziale Umfeld bilden die Grundlage für die zukünftige molekulare Evolution.

Darüber hinaus haben die Forscher herausgefunden, dass eine ähnliche genetische Evolution bei verschiedenen Arten zu unterschiedlichen Zeiten unabhängig voneinander stattfand, was darauf hindeutet, dass es ein einheitliches Prinzip gibt, das zu demselben sozialen Merkmal führt.

„Es scheint etwas an der Sozialität zu geben, das das Genom dazu bringt, sich auf diese Weise zu entwickeln. Dies ist ein sehr interessanter Befund, über den bisher nur bei Ameisen und Honigbienen berichtet wurde“, so die leitende Forscherin Sandra Rehan von kanadischen York Universität.

Das Team der Wissenschaftler untersuchte 16 verschiedene Bienenarten mit drei verschiedenen unabhängigen Ursprüngen der Eusozialität und damit den Übergang vom solitären zum sozialen Leben. Bienen oder andere Arten leben in einer Gruppe mit mehreren Generationen zusammen, die kooperativ für Nachkommen sorgen, bei denen es zu einer reproduktiven Arbeitsteilung kommt.

Die Forscher sequenzierten auch das Genom von sechs Arten Holzbienen (Ceratina calcarata, Ceratina japonica, Ceratina australensis, Exoneura robusta, Exoneurella tridentata, Ctenoplectra terminalis) – eine aus Nordamerika, drei aus Australien, eine aus Japan und eine aus Kenia, um herauszufinden, wie sich die Sozialität auf die Genomentwicklung auswirkt. Sie fanden heraus, dass die Betreuung der Nachkommen in einer Gruppe in vielen Fällen eher zur Auswahl einer sozialen als einer nicht-sozialen Genregulation geführt hat.

„Wenn wir die Entwicklung von Königinnen und Arbeiterinnen in komplexer Sozialität beobachten, sehen wir tendenziell einen Anstieg komplexerer genomischer Signaturen, Evolutionsraten im Genom, aber auch der Komplexität der Struktur der Genome“, erklärt Sandra Rehan. „Wir wissen so wenig darüber, wie sich die Sozialität entwickelt.“

Die meisten Bienen sind Einzelgänger, aber einige, etwa Honigbienen, Hummeln und einige Holzbienen-Arten, sind sozial geworden. Insgesamt ist Sozialität im Tierreich und bei Bienen jedoch relativ selten.

„Wir versuchen zu verstehen, wie sich das Leben von einfach zu komplex entwickelt hat. Wir sind hauptsächlich daran interessiert, wie sie dorthin gekommen sind. Wenn wir diese Art von intermediären Gruppen und einfachen Gesellschaften untersuchen, können wir diese Frage wirklich empirisch stellen“, so Sandra Rehan. „Es gibt uns einen Einblick in die Entwicklung von Komplexität und Verhalten im Großen und Ganzen. Wir können es sehr praktisch bei Insekten und Bienen untersuchen, weil sie eine bemerkenswerte Verhaltensvielfalt aufweisen, aber es gibt uns Einblicke in alle Tiere, einschließlich uns selbst.“

Literaturstelle: 

Shell, W.A., Steffen, M.A., Pare, H.K. et al. Sociality sculpts similar patterns of molecular evolution in two independently evolved lineages of eusocial bees. Commun Biol 4, 253 (2021). https://doi.org/10.1038/s42003-021-01770-6

Die Studie ist in vollem Umfang frei zugänglich (Open Access).
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