Krankheitsübertragung zwischen unterschiedlichen Bienenarten
Hummeln und Honigbienen gemeinsam an einem Ort. Foto: Niels Gründel
Infektiöse und parasitäre Erreger - „Infectious and parasitic agents“, kurz IPAs - und mit ihnen verbundene Krankheiten sind große Umweltstressoren, welche die Gesundheit von Bienen gefährden. Dies geschieht sowohl allein durch den jeweiligen Erreger als auch im Zusammenspiel mit weiteren Stressfaktoren.
Viele Bienenarten begeben sich in denselben Landschaften auf Nahrungssuche und nisten auch dort. Sie unterscheiden sich jedoch in spezifischen Merkmalen wie Sozialität, Koloniegröße und Ernährungspräferenzen teils deutlich voneinander, sodass Belastungen mit möglichen Stressfaktoren unterschiedliche Auswirkungen auf ihre Gesundheit haben können.
Die Auswirkungen auf Bestäubergemeinschaften wurden durch die Untersuchung mehrerer Bienenarten im Rahmen des europäischen Projekts PoshBee beurteilt, der Westliche Honigbiene Apis mellifera, der Dunklen Erdhummel Bombus terrestris und der Rostrosten Mauerbiene Osmia bicornis. Ausgesetzt wurden die Bienen elf IPAs: sechs RNA-Viren, zwei Bakterien und drei Mikrosporidien in den acht europäischen Ländern Estland, Deutschland, Irland, Italien, Großbritannien, Spanien, Schweden und der Schweiz an 128 Standorten, entweder neben Rapsfeldern oder in Anbaugebieten von Äpfeln.
In der Studie konzentrierte sich das Team der Wissenschaftler auf den Nachweis und die Quantifizierung des Vorhandenseins von elf IPAs in den drei Bienenarten als Biomarker für die Bienengesundheit - sowohl bevor die Bienen an den Standorten zum Einsatz kamen als auch nachdem sie den Feldbedingungen ausgesetzt worden waren. Die ausgewählten IPAs decken die wichtigsten (Honig-)Bienenkrankheiten in Europa ab: sechs RNA-Viren (Akutes Bienenparalyse Virus, Black-Queen-Zell-Virus, Chronische-Bienenparalyse-Virus, sowohl A- als auch B-Genotypen des Flügeldeformationsvirus und Sackbrut-Virus; für die Bakterien Amerikanische Faulbrut (ausgelöst durch Paenibacillus larvae) und die Europäische Faulbrut (hauptsächlich verursacht durch Melissococcus plutonius), sowie drei mikrosporidische Parasiten: die Honigbienen-Parasiten Nosema apis und Nosema ceranae und der Hummelparasit Nosema bombi.
Einige Erreger können bei übermäßiger Konzentration pathogen werden; viele von ihnen, insbesondere Viren, können mehrere Wirte unterschiedlich erfolgreich infizieren. Zudem haben Gisder & Genersch 2017 gezeigt, dass eine Übertragung zwischen Bienenarten möglich ist. Diese Übertragung steht mit den Interaktionen zwischen Bienenarten zusammen.
Die Belastung einzelner Erreger kann auch im Zusammenwirken mit anderen Belastungen der Umwelt problematisch werden. Beispielsweise erhöht die gleichzeitige Exposition gegenüber Neonikotinoid-Pestiziden und dem Mikrosporidium N. ceranae die Sterblichkeit verwalteter Honigbienen.
Die Erreger wurden mithilfe von qPCR nachgewiesen und quantifiziert. Dabei zeigten sich Unterschiede zwischen den Bienenarten in den IPA-Profilen - hinsichtlich Menge, Diversität, Erkennungshäufigkeiten, Belastungen und deren Veränderung bei Feldexposition sowie Expositionsrisiko. Ein klarer Zusammenhang zwischen den unterschiedlichen Ländern oder den in der Umgebung angebauten Kulturen ließ sich jedoch nicht feststellen.
Die zehn für Honigbienen infektiösen IPAs wurden alle bei Honigbienen nachgewiesen, außer der Hummelparasit N. bombi. Das IPA-Profil von A. mellifera bestand hauptsächlich aus den sechs untersuchten RNA-Viren und den beiden Honigbienen-Mikrosporidien.
Das Black-Queen-Zell-Virus und Sackbrut-Virus sowie der Genotyp B des Flügeldeformationsvirus wiesen unter den sechs untersuchten Viren die höchsten Nachweishäufigkeiten und Belastungen auf.
Unterschiede in den IPA-Profilen zwischen den Standorten können auf lokale Unterschiede in den Imkereipraktiken sowie auf die Nutzung verschiedener Unterarten von A. mellifera zurückzuführen sein.
Bei den beiden anderen Bienenarten - B. terrestris und O. bicornis - war die Belastung im Allgemeinen niedriger, sowohl im Hinblick auf die Vielfalt als auch die Diversität der Erreger. Der IPA-Anteil bestand hauptsächlich aus den am weitesten verbreiteten Viren, die auch bei Honigbienen gefunden wurden.
Das Mikrosporidium N. bombi wurde nur bei Dunklen Erdhummeln und nur an wenigen Standorten nachgewiesen; vor der Platzierung im Feld wurde es nicht nachgewiesen. Die bei O. bicornis nachgewiesenen IPAs wurden erst nach dem Ausbringen im Feld nachgewiesen: Black-Queen-Zell-Virus, Sackbrut-Virus und beide Genotypen des Flügeldeformationsvirus sowie ein einziger Nachweis von N. ceranae.
Die zunehmenden Nachweishäufigkeiten und Belastungen der viralen IPAs bei den beiden Wildbienenarten nach der Feldexposition lassen darauf schließen, dass diese IPAs zwischen Bienenarten übertragen worden sein könnten. Die drei Bienenarten nutzen teilweise dieselben Blütenressourcen. Die Übertragung der Erreger zwischen den Arten kann daher durch die gemeinsame Nutzung von Nahrungsressourcen erfolgen.
Weitere Analysen wie die Sequenzierung von Viren könnte zusätzliche Daten zur möglichen IPA-Übertragung und ihrer Richtung liefern.
Die Ergebnisse legen nahe, dass die häufigsten IPAs bei Bienen besser zur Beurteilung eines Expositionsrisikos geeignet sind. Die Forscher vermuten aufgrund der Ergebnisse eine potenzielle IPA-Übertragung zwischen den Bienenarten. Bevor neue, verwaltete Bestäuber in ökologisch sensiblen Umgebungen eingebracht werden, sollten daher zuvor sorgfältige Überlegungen zu den möglichen Folgen angestellt werden.
Babin, A., Schurr, F., Delannoy, S. et al. Distribution of infectious and parasitic agents among three sentinel bee species across European agricultural landscapes. Sci Rep 14, 3524 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-53357-w