Bei Superorganismen wie Bienenvölkern summieren sich die Interaktionen der einzelnen Mitglieder zum Nutzen des gesamten Volkes. Honigbienen müssen sich aber ständig an ändernde Bedingungen anpassen und Entscheidungen treffen, die für ihr Überleben entscheidend sind. Wie das funktioniert, ist schwer fassbar.

Das Team der Forscher sammelte über mehrere Jahre Daten über das Verhalten von Individuen in kleinen und großen Honigbienenvölkern. Ihre Bemühungen konzentrierten sich auf Kommunikationssignale, mit denen Bienen Informationen übermitteln. Honigbienen verwenden bekannterweise den Schwänzeltanz, um Sammlerinnen über verfügbare Nahrungsquellen zu informieren.
Wenn sich die Bedingungen solcher Nahrungsquellen verschlechtern oder eine Arbeiterin vor Ort von einem Raubtier bedroht wurde, erzeugen diese Honigbienen „Stopp“-Signale, die Vibrationen und Kopfstöße einschließen, damit die Tanzbiene erfährt, dass die Nahrungsquelle nicht mehr vorhanden oder unsicher ist.

Der entscheidende Faktor, auf den die Wissenschaftler gestoßen sind, ist die Größe eines Volkes. Große, etablierte Kolonien mit einem komfortablen Niveau an Nahrungsvorräten gingen weniger Risiken bei riskanten Nahrungsquellen ein. Andererseits waren kleinere Völker, die darauf drängten, angemessene Nahrungsressourcen zu finden, eher bereit, Risiken einzugehen und Warnsignale zu ignorieren.

„Wir haben ein künstliches Stoppsignal geschaffen, das wie natürliche Stoppsignale dazu führte, dass Tanzbienen kurz innehielten“, so Studienautorin Heather Bell von der Universität Kalifornien in San Diego. „Das künstliche Signal haben wir dann bei Tanzbienen aus Kolonien unterschiedlicher Größe verwendet. Durch die Messung der Dauer der Schwänzeltänze fanden wir heraus, dass Bienen aus kleinen Völkern tatsächlich weniger wahrscheinlich die Botschaft unseres künstlichen Signals wahrnahmen als diejenigen aus großen Völkern.“

Je nach Größe unterschiedliche Strategien

Die Ergebnisse untermauern den Ansatz, dass eine Strategie, die bei kleinen Völkern funktioniert, nicht unbedingt die optimale Strategie für eine große Kolonie sein muss.

„Es läuft alles aufs Risiko hinaus. Kleinere Kolonien gehen ein höheres Risiko ein, weil sie Nahrung brauchen“, erklärt Professor James Nieh von der Universität Kalifornien. „Wenn ein Schwarm eine neue Kolonie gründet, befindet er sich in einer verzweifelten Situation und ist wahrscheinlich eher bereit, Risiken einzugehen.“

Die Forscher weisen darauf hin, dass das Verhalten solcher Superorganismen analog zu neuronalen Netzen ist. Sowohl in Kolonien als auch in Nervensystemen werden Informationen durch Netzwerke einzelner Komponenten verarbeitet, die wichtige Informationen austauschen müssen, damit das biologische Kollektiv überleben kann. Andere Systeme, in denen solche Verhaltensweisen beobachtet werden, umfassen menschliche soziale Gruppen wie kleine Unternehmen, die möglicherweise weniger wahrscheinlich neue Informationen beachten, die sie dazu bringen würden, ihren geplanten Kurs zu ändern. Die Wissenschaftler weisen auch darauf hin, dass ihre Ergebnisse Auswirkungen auf das Design künstlicher Computernetzwerke haben könnten. Wie Bienenvölker müssen diese Netzwerke gut funktionieren und robust bleiben, wenn sie wachsen oder schrumpfen.

In der natürlichen Umgebung helfen die Ergebnisse der Studienergebnisse den Wissenschaftlern zu verstehen, wie sich Bienen an dynamische Bedingungen anpassen, einschließlich des Klimawandels.

„Der globale Klimawandel verändert viele Dinge, auch wenn Blumen blühen, was wiederum wahrscheinlich die Gewohnheiten von Raubtieren verändert“, so James Nieh. „Honigbienen haben eine erstaunliche Widerstandsfähigkeit gegenüber diesen Veränderungen, zum Teil aufgrund ihres komplizierten Kommunikationssystems; daher hilft uns diese Studie zu verstehen, wie sie sich besser anpassen können.“