Zusammenhänge zwischen Mikrobiom und Aufgabe im Bienenstock
Das Mikrobiom von Sammelbienen ist im Vergleich zu Ammenbienen weniger stabil. Foto: Boba Jaglicic/Unsplash
Studien liefern immer weitere Erkenntnisse über die Rolle des Mikrobioms bei Honigbienen, auch ihres Verhaltens. In einer aktuellen Studie wurde nun erstmals die Beziehung zwischen der Arbeitsteilung bei Honigbienen und ihrer Darmmikroben-Gemeinschaft untersucht.
Das Team der Wissenschaftler ermittelte die absolute Häufigkeit und relative Zusammensetzung der Mikroben von sieben Tage alten Ammenbienen und 28 Tage alten Sammelbienen aus einem natürlichen Bienenstock. Darüber hinaus wurde das Mikrobiom von Arbeiterinnen im Alter von 14 Tagen untersucht, die in einem manipulierten Bienenstock unterschiedliche Verhaltensweisen zeigten. Damit sollte eine Beeinflussung durch altersbedingte physiologische Einflüsse ausgeschlossen werden.
Insgesamt gab es deutliche Unterschiede in der Darm-Mikrobiota von Ammen- und Sammelbienen, sowohl in Bezug auf die Gesamtbakterienhäufigkeit als auch auf die relative Häufigkeit einzelner Arten.
Sammelbienen verfügen über weniger Kernbakterien, insbesondere grampositive fermentative Gattungen wie Lactobacillus und Bifidobacterium, wobei Bifidobacterium asteroides am empfindlichsten auf Verhaltensaufgaben des Wirts reagiert: In den manipulierten Bienenstöcken zeigten Arbeiterinnen im frühen Übergangsstadium deutliche Veränderungen sowohl in der absoluten als auch in der relativen Häufigkeit von B. asteroides. Im Vergleich dazu spiegelten sich signifikante Unterschiede bei L. Firm 5 nur in der absoluten Häufigkeit, nicht aber in der relativen Häufigkeit wider. Die drei primären Kernarten wiesen jedoch bei natürlichen Sammelbienen deutlich geringere absolute und relative Häufigkeiten auf als bei Ammenbienen. In dieser Studie legten Untersuchungen der Darmgemeinschaft von Sammel- und Ammenbienen aus manipulierten und natürlichen Bienenstöcken nahe, dass sich die Häufigkeit von B. asteroides zuerst ändert, gefolgt von L. Firm 5 und L. Firm 4.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Darmgemeinschaft von Sammelbienen im Vergleich zu Ammenbienen weniger stabil ist. Möglicherweise ist die Darmgemeinschaft von Sammelbienen anfälliger für Nicht-Kernmitglieder des Mikrobioms.
Ein im Rahmen der Studie durchgeführtes Pollenlimitierungsexperiment mit gekäfigten Honigbienen deutet darauf hin, dass Ernährungsumstellungen während Verhaltensänderungen ein treibender Faktor für die mikrobielle Vielfalt bei Honigbienen sein könnten.
Ammenbienen konsumieren typischerweise beträchtliche Mengen Pollen, während Sammelbienen Nektar und Honig bevorzugen.
Es besteht weiterhin Unsicherheit über die Mechanismen, die die Stabilität der drei Kernarten gewährleisten und warum B. asteroides von allen Kernarten die höchste Empfindlichkeit gegenüber Verhaltensaufgaben zeigt.