Physiologische und molekulare Prozesse der Blauen Gartenbiene
Die Blaue Gartenbiene ist eine wichtige Bestäuberin in Nordamerika. Foto: Exotic Bee ID/Flickr, PDM 1.0 DEED
Wissenschaftler haben die physiologischen und molekularen Prozesse während der Sommer- und Winterruhe an der Blauen Gartenbiene Osmia lignaria untersucht. Die in Nordamerika als „blue orchard bee“ oder „orchard mason bee“ bekannte Solitärbiene ist eine wichtige Bestäuberin im Mandelanbau.
Die Analyse der Genexpression die wohl die Erste, die die Ruhezeiten (Diapausen) dieser Art in ihrem natürlichen Lebensraum vergleicht, und, was noch wichtiger ist, sie führte zur Sequenzierung des ersten Genomentwurfs.
In Nordamerika gibt es 140 Mauerbienen-Arten Osmia. Die Blaue Gartenbiene folgt einem einjährigen Lebenszyklus mit zwei Ruheperioden: Über den Sommer entwickelt sich aus dem Ei eine Larve, die sich schließlich verpuppt, eine Pause einlegt und dann die Entwicklung zum Erwachsenenstadium vor dem Winter im Kokon abschließt. Daran an schließt sich eine zweite Ruhephase der erwachsene Bienen. Für die Überwinterung verlangsamen sie ihre Stoffwechselaktivität.
Im beginnenden Frühling erwachen die erwachsenen Bienen aus dem Ruhezustand und sind in ihrer kurzen Lebensphase bei der Bestäubung sehr aktiv.
Die Bienen wählen bei der Bestäubung Blüten unterschiedlicher Pflanzen und gelten daher als sehr effektiv auch bei der Bestäubung von Mandelbäumen, was zu höheren Ernteerträgen führt (als bei Honigbienen).
„Diese Art bewohnt einen weiten Breitengradbereich in Nordamerika, wobei die Populationen im Norden andere Entwicklungsraten und Längen der Ruheperioden aufweisen als die Populationen im Süden“, so Alex Torson vom Agricultural Research Service Fargo.
„In Zukunft können wir das in dieser Studie ermittelte Genom verwenden, um mit dem Vergleich der Genome von Individuen aus diesen verschiedenen geografischen Populationen zu beginnen. Wenn sich die Unterschiede in der Entwicklung und Ruhephase auf ihre Genetik zurückgeführen lässt, könnten wir verwaltete Populationen aus verschiedenen geografischen Standorten entwickeln und die Merkmale dieser Populationen mit den Blütenzeiten verschiedener Arten von Nutzpflanzen zeitlich abstimmen.“
Durch die Abstimmung ihres Erscheinens aus der Ruhephase nach dem Winter mit dem Zeitpunkt der Blüten der Nutzpflanzen würde dies eine bessere Bewirtschaftung und Bestäubung ermöglichen.
Aufgrund veränderter Umweltbedingungen ist es immer wichtiger zu verstehen, wie dieser Lebenszyklus abläuft. Ein besseres Verständnis der evolutionären Beziehungen zwischen Populationen dieser Art wird für die Entwicklung verwalteter Populationen, die für Bestäubungsdienste genutzt werden, von entscheidender Bedeutung sein.