Honigbienen sind soziale Insekten mit Arbeitsteilung und Geschlechtsdimorphismus. Frühere Studien haben sich bereits mit Unterschieden in der Physiologie, im Verhalten und in der Morphologie von Arbeiterinnen und Drohnen befasst. In der aktuellen Studie wurden dagegen Unterschiede in der Ansammlung von Spurenelementen zwischen Arbeiterinnen- und Drohnen untersucht.

Proben von Honigbienen wurden zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten (Juni 2021 und August 2023) und in zwei verschiedenen Bienenständen im österreichischen Graz genommen.
Das durchschnittliche Trockengewicht der gesammelten Arbeiterinnen betrug 42 ± 14 mg. Der durchschnittliche Trockenwert der Drohnen betrug 63,7 ± 4,4 mg.

Von den 32 analysierten Elementen lagen 27 über der Nachweisgrenze. Elemente unterhalb der Nachweisgrenze lagen Caesium, Lithium, Quecksilber, Thallium und Uran. Sie wurden aus der weiteren Betrachtung ausgeschlossen.

Die Ergebnisse zeigen, dass es Unterschiede in der Elementanreicherung zwischen den Geschlechtern der Honigbienen gibt. Bei 24 von 27 nachgewiesenen Elementen wurden signifikante Unterschiede beobachtet. Drohnen wiesen nur bei den essentiellen Elementen Kupfer, Natrium, Phosphor, Schwefel, Selen und Zink eine höhere Konzentration auf. Die übrigen Elemente wiesen bei Arbeiterinnen deutlich höhere Konzentrationen auf. Von Selen ist bekannt, dass es bei vielen Tieren und Menschen wichtig für die Spermienqualität und Fruchtbarkeit ist. Üblicherweise weisen weibliche Insekten einen höheren Selen-Gehalt auf.

Bei den beprobten Arbeiterinnen handelt es sich höchstwahrscheinlich um eine Mischung aus Stockbienen und Sammlerinnen, die die meiste Zeit außerhalb des Bienenstocks verbringen und dabei möglichen Umweltverschmutzungen stärker ausgesetzt sind als Drohnen. Sie verbringen den größten Teil ihres Lebens im Bienenstock.
Niedrigere Konzentrationen der meisten anderen, insbesondere nicht essentiellen Elemente bei Drohnen im Vergleich zu Arbeiterinnen sind wahrscheinlich auf deren Lebenszyklus zurückzuführen. Drohnen fliegen während der Paarungszeit nur einmal am Tag und nur bei optimalen Wetterbedingungen aus (Hrassnigg & Crailsheim, 2005). Wenn sie sich nicht innerhalb von 30 Minuten paaren, kehren sie in den Bienenstock zurück.

Der größte Grund für Abweichungen liegt jedoch höchstwahrscheinlich in der Nahrung, die die Bienen zu sich nehmen. Arbeiterinnen ernähren sich von unverarbeiteter Nahrung aus der Umwelt, meist Bienenbrot, das reich an Mineralien ist. Drohnen hingegen werden mit vorverdauter, „gefilterter“ Nahrung gefüttert, die von Arbeiterinnen produziert wurde.

Die Feststellung, dass nicht-essentielle Elemente in Drohnen geringere Konzentrationen aufweisen, stützt die Annahme, dass Arbeiterinnen Nahrung filtern und daher keine nicht-essentiellen oder nicht nützlichen Stoffe in der verarbeiteten Nahrung weitergeben, wie Lucchetti et al. 2018 gezeigt haben.

Der zugrunde liegende Mechanismus der Filterung nicht-essentieller Elemente bei Honigbienen ist noch unbekannt und bedarf künftig weiterer Untersuchungen.