Schlafstörungen bei Honigbienen durch Lichtverschmutzung
Ein Bienenvolk auf dem Campus der Universität lebt in einem Straßenbaum, nachts mit künstlicher Beleuchtung. Die rote Markierung zeigt Wabenbau; es handelt sich daher nicht um einen Schwarm. Quelle: Kim et al. 2024, CC BY 4.0
Störungen durch künstliches Licht stellen nicht nur für Menschen ein Gesundheitsrisiko dar. Der zirkadiane Rhythmus Westlicher Honigbienen leidet ebenso.
Die Nutzung von Smartphones und Tablets am Abend kann menschliche Schlafmuster stören. Wissenschaftler haben in der Vergangenheit auf eine breite Palette gesundheitlicher und krankheitsbedingter Auswirkungen aufmerksam gemacht, die den menschlichen Schlaf-Wach-Zyklus betreffen.
„Unsere Forschung zeigt, wie empfindlich Honigbienen auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren, insbesondere auf etwas scheinbar so Harmloses wie künstliches Licht“, erklärt Studienautorin Ashley Kim von der Universität California San Diego. „Durch die Störung ihres zirkadianen Rhythmus sehen wir klare Hinweise auf verkürzte Schlafperioden. Dies gibt Anlass zu erheblichen Bedenken, nicht nur hinsichtlich der Gesundheit der Bienen, sondern auch hinsichtlich der Gesundheit der Ökosysteme, deren Bestäubung von ihnen abhängt.“
Honigbienen spielen eine entscheidende Rolle als Bestäuber von Wildpflanzen und wichtigen Nutzpflanzen. Ihre Dienste stellen insbesondere die globale Ernährungssicherheit sicher.
Honigbienen nisten im Allgemeinen lieber in dunklen Umgebungen, obwohl durch den Eingang des Bienenstocks ein wenig Licht eindringen kann. Schlafende Bienen bleiben normalerweise unbeweglich, zeigen aber subtile Bewegungen, wenn sie von anderen Bienen im Stock gestört werden.
Andererseits schlafen Honigbienen draußen, wenn sie geschwärmt sind oder wenn sie an heißen Abenden, die durch den Klimawandel tendenziell zunehmen, außerhalb des Nests so genannte Bienenbärte bilden.
Die Einwirkungen von Lichtverschmutzung durch künstliches Licht auf schlafende Honigbienen ist von Region zu Region unterschiedlich; in städtischen Umgebungen sind sie jedoch zunehmend künstlichen Lichtbedingungen ausgesetzt.
Wie bei Menschen treten bei Bienen Verhaltens- und Funktionsstörungen auf, wenn sie nachts schlecht schlafen und ihr zirkadianer Rhythmus gestört wird. Schlaf ist für die Gesundheit und Fitness von Bienenvölkern von entscheidender Bedeutung, da sie auf ein komplexes Kommunikationssystem angewiesen sind, den Schwänzeltanz. Bienen tanzen schlechter und kommunizieren nicht so gut, wenn sie nicht genug Schlaf bekommen.
In einer Reihe von Experimenten über mehrere Jahre hinweg verglich das Team der Forscher Bienengruppen, die im Dunkeln unter normalen Bedingungen schliefen, mit anderen, die kontinuierlich künstlichem Licht ausgesetzt waren. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine längere Lichteinwirkung den zirkadianen Rhythmus der Honigbienen erheblich stört, was zu Verhaltensstörungen führt. Da die Honigbienen während der Experimente 24 Stunden am Tag auf Video aufgezeichnet wurden, ließen sich Auswirkungen eines gestörten Schlafs sofort erkennen.
„Auch ohne Analyse der Daten kann man erkennen, dass etwas vor sich ging … die Bienen, die konstantem Licht ausgesetzt waren, schliefen weniger“, berichtet Ashley Kim. „Die Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf biologische Systeme sind weitgehend unbekannt und etwas, worüber die Leute normalerweise nicht nachdenken [...].“
Ein in der Studienarbeit beschriebenes Detail zeigt, dass Honigbienen unter kontinuierlichem Licht eine Vorliebe für dunklere Bereiche innerhalb ihrer Versuchskäfige zeigten.
„Das Verständnis der Faktoren, die die Gesundheit der Bienen beeinflussen, wie etwa Lichtverschmutzung, ist für die Entwicklung von Strategien zum Schutz der Bestäuberpopulationen von entscheidender Bedeutung“, erläutert Professor James Nieh von der Universität California San Diego. „Lichtverschmutzung ist ein wachsendes Problem, da künstliches Licht mittlerweile ein Viertel der Erdoberfläche bedeckt, und diese Forschung wirft neues Licht darauf, wie solche Störungen Bestäubern schaden können.“
Kim, A.Y., Velazquez, A., Saavedra, B. et al. Exposure to constant artificial light alters honey bee sleep rhythms and disrupts sleep. Sci Rep 14, 25865 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-73378-9