Dienstag, 30. November 2021

An künstliche Ernährung angepasste Honigbienen?


Laut einer aktuellen Studie des Agricultural Research Service/ARS am US-Landwirtschaftsministerium könnten Honigbienen dahingehend gezüchtet werden, um auf Pflanzen zu gedeihen, die bereits lokal vorhanden sind, oder sogar ausschließlich auf künstlicher Ernährung.

ARS-Forscher fanden heraus, dass einzelne Bienen unterschiedlich auf dieselbe Ernährung reagieren und dass eine starke genetische Komponente daran beteiligt ist, wie sie auf die Ernährung reagieren. Dies weist darauf hin, dass kontrollierte Bienen absichtlich gezüchtet werden können, um besser auf verschiedene Diäten zu reagieren - egal, ob es sich um eine künstliche Ernährung oder eine Ernährung handelt, die auf bestimmten Pflanzen basiert, die bereits in einem Gebiet wachsen, erklärte Studienleiter Vincent A. Ricigliano in Baton Rouge im US-Bundesstaat Louisiana.

"Städteentwicklung, moderne Landwirtschaft und Umweltveränderungen aufgrund des Klimawandels, invasive Pflanzen und sogar lokale Landschaftspräferenzen haben alle dazu beigetragen, Pflanzen zu regionalisieren, die den verfügbaren Pollen dominieren. Es könnte möglicherweise vorteilhafter sein, Honigbienen besser auf das 'zuzuschneiden', was bereits verfügbar ist, anstatt hart daran zu arbeiten, die Umwelt den Bienen anzupassen", erklärte Ricigliano seine Herangehensweise. Das Ziel sei eine Zucht zur Verbesserung der Nährstoffnutzung durch wirtschaftlich genutzte Honigbienen, wie es bei Geflügel oder Rindern schon seit Generationen der Fall sei.

In den USA sei die genetische Vielfalt der Honigbienen vergleichsweise gering, kritisierte Ricigliano. Kommerzielle Imker ersetzten alljährlich die Königinnen in ihren Völkern. Landesweit bezögen die Honigproduzenten die bereits begatteten Königinnen von nur einer Handvoll Züchtern. Das bedeute, dass Honigbienen von Nord nach Süd oder Ost bis West den gleichen Genbereich für Ernährungsreaktionen hätten, der aber nicht auf die doch sehr unterschiedlichen Regionen angepasst sei.

Ricigliano kündigte weitere Studien an, um herauszufinden, welche Gene welche Nährstoff- und Stoffwechselwege steuerten und wo die größte genetische Variation existiere, damit wissenschaftliche Zuchtpläne ausgearbeitet werden könnten.

Bild und Quelle: https://www.ars.usda.gov

Samstag, 27. November 2021

Es gibt auch Surfer unter den Bienen

Bienen sind auch Wassersportler. Das hat der Bioingenieur Chris Roh vom California Institute of Technology in Pasadena in einer Studie belegt.

Auf die Idee für die Erhebung sei er gekommen, als er eine in einem Teich gelandete Biene beobachtet hatte, erklärte Roh. Das Tier habe sich sehr zielstrebig in Richtung Ufer gedreht und habe mit komplexen Flügelbewegungen Wellen erzeugt, die es vorwärtstrieben. Die Biene sei fast wie ein Surfer auf der Wasseroberfläche ans Land geglitten.

Gemeinsam mit seinem Doktorvater, dem Aeronautik- und Bionik-Professor Morty Gharib, ergründete der zuvor hauptsächlich an Libellen forschende Roh dann das Verhalten der Bienen. Im Labor ließ er 33 Honigbienen jeweils ein paar Minuten in einem Behälter mit Wasser schwimmen. Gefiltertes Licht machte die Körper-, Flügel- und Wellenbewegungen besonders gut sichtbar.

Die Tests ergaben zunächst das Offensichtliche: Wenn eine Biene im Wasser landet, bleibt Wasser an ihren Flügeln haften und raubt ihr die Fähigkeit zu fliegen. Zusätzlich stellte sich aber heraus, die Biene ausgehend von ihrem Hinterteil und fortgesetzt mit Flügelschlägen Wellen generieren, die sie vorwärtstreiben. Wellen mit hoher Amplitude und speziellen Interferenzmustern im Wasser. Auf der Oberfläche direkt vor dem Insekt war dagegen keine Welle erkennbar. Durch diese Asymmetrie trieben die Bienen mit einem Schub von etwa 20 Mirkonewton durch das Wasser.


Um die Bewegungen genauer analysieren zu können, erfanden die Wissenschaftler eine Art Geschirr, in das sie ihre Versuchstiere spannten und das deren Bewegungsfreiheit nicht einschränkte. Zugleich stellten sie so sicher, dass die ermüdeten Tiere nicht untergingen. Diese Tests ergaben, dass die Flügel b
ei der Fortbewegung im Wasser wie Tragflächen bei Tragflächenbooten wirkten. Sie hoben den Leib der Bienen an und machten eine Fortbewegung auf dem Wasser überhaupt erst möglich. Zeitlupenaufnahmen dokumentierten in den Laborversuchen auch, wie die Insekten ihre Flügel genau im Wasser bewegten: nicht nur einfach auf und ab, sondern in Drehbewegungen nach unten und nach oben.

"Das Hochziehen der Flügel nach oben ist dabei der eigentliche Trick, denn es liefert den Schub nach vorn. Zugleich schöpft die Biene Antriebskraft aus dem Wasser, das nur an der Unterseite ihrer Flügel haftet, während die Oberseite trocken bleibt", erläuterte Roh. Denn Wasser sei dreifach schwerer als Luft, weshalb Bienen nicht einfach abheben könnten. Durch das Gewicht an der Unterseite der Flügel entstehe aber ein Schub, der zwar nicht ausreiche, um sich freizufliegen, aber immerhin genug, um sich vorwärts zu bewegen.

Diese Art der Fortbewegung sei bei einer Wasserung zwar hilfreich, aber weitaus anstrengender als Fliegen, betonten die Forscher. Anhand der Datenlage vermuteten sie, dass Bienen nur etwa zehn Minuten so "surfen" können. Wenn dann ihre Kräfte nachließen, würden sie ertrinken.

Mit den neuen Erkenntnissen bauten Roh und Gharib ein mechanisches Flügelmodell nach. Es soll künftig als Vorbild für Roboter dienen. Erste Konstruktionen von drohnenartigen Prototypen, die sowohl fliegen als auch schwimmen können, sind bereits in Arbeit. Denn die Technik könne sich die Fähigkeiten der Honigbienen gut zunutze machen, die das System der schlagenden Flügel sowohl in der Luft als auch auf dem Wasser anwende.


https://www.pnas.org/content/116/49/24446

Dienstag, 23. November 2021

Selbstbestäubende Mandel in den USA kreiert

 

Nachdem der Umgang mit Bestäuberbienen im US-Bundesstaat Kalifornien spätestens seit dem Film "More than Honey" weltweit kritisiert wurde, hat die wissenschaftliche Forschungsabteilung des US-Landwirtschaftsministeriums, ARS, eine selbstbestäubende Mandelsorte entwickelt: Yorizane. Der Baum trägt auch dann Früchte, wenn keine Mandelbäume in der Nähe oder keine Insekten in der Gegend sind.

Selbstbefruchtende Mandeln sind eigentlich nicht neu, wie Genetiker Craig A. Ledbetter bei der Vorstellung der neuen Sorte betonte. Er habe Yorizane aus der ursprünglich aus Spanien stammenden Sorte Tuono gezüchtet. Die alte Sorte habe aber nur wenige Eigenschaften, die bei der kalifornischen Mandel namens Nonpareil seit 1880 so beliebt seien. Ihr Hauptproblem sei etwa, dass die äußere Samenschale eine behaarte Textur habe. Durch Kreuzungen und Selektionen sei letztlich mit Yorizane "der genetische Jackpot" geknackt worden. Sie kombiniere Tuonos Gene zur Selbstbefruchtung mit fast allen Vorteilen der Nonpareil - etwa beim Aussehen, beim Geschmacks oder bei Ertrag und Ernteaufwand.

In einem Feldversuch hatte das Almond Board of California über 60 Mandelsorten aus der ganzen Welt angebaut, um sie unter denselben Bedingungen auf Wachstumsmerkmale und Verbraucherattribute einschließlich Erntefreundlichkeit, Rissbildung, Beständigkeit gegen Kernschäden, Ertrag, Blütedatum, Erntedatum und insbesondere Aroma, Form, Textur, Geschmack und Farbe hin zu vergleichen. Yorizane erreichte am Ende in fast jeder Kategorie durchweg die Spitze und sei damit eine der am besten bewerteten Sorten, betonte Ledbetter. Ihm selbst sei es am wichtigsten gewesen, dass Yorizane-Mandeln nach dem Rösten das hörbarste Knirschen an den Tag gelegt hätten.

Der Foundation Plant Service der US-Regierung stellte bereits Yorizane-Knospenholz zum Anbau zur Verfügung. Baumschulen zeigten sich nach der ersten Vermehrung begeistert von der einfachen Handhabung. Sie wollen sie ab dem kommenden Jahr anbieten.

Mir stellt sich jetzt nur die Frage: Ist das eine Maßnahme, um die Bienen in den USA zu schonen, oder ein Freibrief, weiterhin Roundup ausbringen zu können???

Samstag, 20. November 2021

Pollen erklären Paläoklimatologen die Erdgeschichte

Eine Analyse von Pollen aus der Vergangenheit zeigt, dass der Mensch mit der globalen Erwärmung begonnen hat. Die Temperaturen sind heute höher als zu jedem anderen Zeitpunkt in der Geschichte der menschlichen Zivilisation. Das belegen paläoklimatische Studien.


Die Wissenschaftler dieser Fachrichtung widmen sich ausschließlich den Temperaturveränderungen auf der Erde. Sie analysieren die natürlichen Klimaänderungen der verschiedenen Erdzeitalter und vergleichen Änderungsperioden mit aktuellen Entwicklungen. Als interdisziplinäre Wissenschaft, deren Anwendungsbereich nahezu die gesamte Erdgeschichte umfasst, stützt sich die Paläoklimatologie auf Erkenntnisse aus Paläontologie, Paläogeographie, Meteorologie, Ozeanographie und kooperiert mit Fachgebieten wie der Atmosphärenchemie und der Geophysik. In den vergangenen Jahrzehnten wurden darüber hinaus auch verstärkt Forschungsergebnisse der Astronomie und der Astrophysik berücksichtigt.

Paläoklimatologen können also abschätzen, wie warm oder kalt die Erde in der Vergangenheit war, lange bevor es Thermometer gab. Eines ihrer Hilfsmittel ist Pollen verschiedener Pflanzen, um festzustellen, wo sie in der Frühzeit gediehen. Bryan Shuman von der Universität von Wyoming (USA) nannte Pflanzenpollen einen seiner wichtigsten "Temperaturrekorder": "Pollen funktionieren gut als Temperaturschreiber, weil Pflanzen bestimmte Temperaturbereiche haben, die sie tolerieren können."

Durch die Kombination der Temperaturanforderungen für Dutzende verschiedener Pflanzen, die an ihren Pollen erkannt werden, ergeben sich eindeutige Temperaturschnittmengen für eine Region, an der die Pollen gesammelt worden waren. Pollen als Indikator sei sogar besser als Pflanzenfossilien, da sich Pollen jedes Frühjahr ausbreite und etwa auf dem Boden von Seen absetze, wo er überraschend stark erhalten werde - teile über Millionen Jahre. Deshalb nähmen Paläoklimatologen gerne Schlammproben vom Grund eines Sees. Diese würden mit Säuren ausgewaschen, die zwar Mineralien auflösen, aber Pollen nicht angriffen.

Bekanntere Mittel der Paläoklimatologen sei die Auswertung von Eisbohrkernen oder Baumringen, um auf Temperaturschwankungen zu schließen. Aber alle Methoden würden von der Analyse der Pollenverteilung übertroffen, weil durch sie auch klar wird, welche Pflanzen in der Vergangenheit gediehen, da sich tropische Gewächse in wichtigen Punkten stark von Tundrapflanzen unterscheiden.

Für die aktuelle Studie verwendeten die Autoren um Bryan Shuman Daten von 642 Standorten in Nordamerika und Europa. Die so ermittelten Temperaturen stimmten ziemlich genau mit denen überein, die von Computersimulationen erwartet worden waren. Sie belegten unter anderem, dass sich die Erde während des größten Teils des Holozäns, also der vergangenen 11.000 Jahre, sehr leicht erwärmte. In den vergangenen 2.000 Jahren befand sich die Erde demnach in einer Abkühlungsphase, die zuletzt allerdings durch menschliche Emissionen von Treibhausgasen umgekehrt wurde.


Die Autoren versuchten, die jüngste Erwärmung, etwa im letzten Jahrhundert, in einen Kontext zu setzen. Sie fanden heraus, dass die jüngsten Temperaturen viel höher sind als die Temperaturen der letzten 11.000 Jahre. Ihren Berechnungen zufolge war 2016 wärmer als 99,41 Prozent aller simulierten Holozänjahre. Die Erkenntnis daraus ist grundlegend: Die Aufheizung der Erdatmosphäre liegt weit außerhalb des natürlichen Bereichs. Die Treibhausgasemissionen des Menschen können den natürlichen Abkühlungstrend tatsächlich umkehren. Außerdem stellte sich in der langfristigen geologischen Analyse heraus, dass vor allem die Temperatur auf zwei Kontinenten in den vergangenen 11.000 Jahren das Klima beeinflusste: Nordamerikas und Europas.

Nur menschliches Eingreifen erkläre die Erderwärmung in einer natürlichen Abkühlungsphase. Präzedenzfälle für solche Aufheizperioden gebe es in der gesamten Erdgeschichte nicht, erläuterte Shuman. Gegner der These, dass der Klimawandel vom Menschen verursacht sei, argumentierten immer damit, dass sich das Klima in der Vergangenheit auch verändert habe. Das stimme aber nur bedingt, denn ein Temperaturanstieg von 1,5 Grad binnen 20 Jahren sei einmalig - und erst aufgetreten, als der Mensch die Natur beiseite geschoben habe. Diese Störung habe Konsequenzen: einen signifikanten Anstieg des Meeresspiegels, Veränderungen der Niederschlags- und Dürremuster, die Versauerung des Ozeanwasser und eine insgesamt wärmere Atmosphäre.

Quelle: https://www.ecocolmena.org/analisis-del-polen-del-pasado-demuestra-que-los-humanos-iniciaron-calentamiento-global

Donnerstag, 18. November 2021

Petition zu Oxalsäure-Verdampfung abgelehnt

Die Petition zur Verdampfung von Oxalsäure, die Anfang November eingereicht worden war, ist bereits abschlägig beschieden worden. - Weil die pharmazeutische Zulassung der Oxalsäure zur Verdampfung noch nicht beantragt worden ist und Imkererfahrung juristisch nicht zählt. Oder Tierschutz. Aber was wollen wir mit einer Justitia diskutieren, die Tiere ohnehin nur mit Sachen gleichstellt?!?

Wie aus der Antwort ebenfalls hervorgeht, müsste der Antrag von einem pharmazeutischen Unternehmen eingereicht und wissenschaftlich untermauert werden. Wie bei der Zulassung eines Medikaments. Das "rechnet" sich für die Konzerne nicht, insofern dürfen wir wohl nur auf den St. Nimmerleins-Tag hoffen.

Aber die Frage stellt sich schon, warum das Ganze in Österreich und der Schweiz geht. Haben sich die Regierungen in Wien und Bern die Gesetzestexte weniger von den Lobbyisten der Pharmakonzerne diktieren lassen?



Dienstag, 16. November 2021

Seminararbeit von 2020 fertig

Vielleicht erinnert Ihr Euch noch an den Aufruf vergangenes Jahr, dass der Eichenauer Schüler Matthias Hausen eine Seminararbeit plant, die sich damit auseinander setzt, wie sich der Klimawandel auf die Bienen auswirkt. Die Arbeit ist schon seit einiger Zeit fertig, aber jetzt hat sie Herr Hausen uns zur Verfügung gestellt.


Das schrieb er dazu: 
Ein Hauptproblem war, dass ich etwas zu spät mit der Arbeit begonnen habe, woraus sich Überschneidungen von verschiedenen Stufen der Arbeit und damit auch Qualitätseinbußen ergaben. Weiterhin war das Thema deutlich zu weit gewählt, weshalb ich trotz voller Ausnutzung der möglichen Länge der Seminararbeit das Thema nicht tiefgreifend genug behandeln konnte, sondern eher einen Überblick der verschiedenen Aspekte behandeln musste, was nicht das vorgegebene Ziel der Seminararbeit war. Schließlich waren auch in meiner Methodik einige Dinge nicht ideal, u.a. in dem Aufbau der Umfrage. Das sehe ich allerdings nicht als zwingend schlecht an, da ich daraus viel gelernt habe und auch in der Arbeit selbst schon Verbesserungsvorschläge liefere. Mehr Details finden Sie im Abschnitt "Bewertung der Umfrage" in der Seminararbeit.

Insgesamt sind in der Arbeit (im Mitgliederbereich der Vereinshomepage) also vermutlich keine katastrophalen Fehler enthalten, ich muss Sie aber bitten, vor allem die Auswertung der Umfrage mit etwas Vorsicht zu genießen. Außerdem sind auch einige Fehler zum Thema Imkern enthalten, was dem geschuldet ist, dass ich selbst nicht imkere. Diese werden Sie aber sicherlich besser erkennen als ich.

Euch allen nochmal vielen Dank fürs Mitmachen!

Dienstag, 9. November 2021

Petition zur Oxalsäure-Verdampfung eingereicht

 

Die Petition zur "Legalisierung der Verdampfung Oxalsäure zur Behandlung der Bienen zur Varroabekämpfung" (wie an dieser Stelle im Februar berichtet) ist im Petitionsausschuss des Deutschen Bundestags eingereicht worden. Letztlich schlossen sich 1.217 Unterzeichner, drei von ihnen aus dem Ausland, dem Aufruf an. Laut der Auswertung der Onlineplattform OpenPetition sind 66 Prozent der Befürworter selbst Imker und zehn Prozent angehende Bienenhalter, aber noch ohne Volk. 

In den 500 Kommentaren zu der Petition wurde immer wieder die wirksame Bekämpfung der Milben bei zeitgleicher Schonung der Bienen erwähnt. Außerdem beklagten manche Imker, sich beim Einsatz von Ameisen- und Milchsäure verletzt zu haben, während in der Schweiz und Österreich, wo das Verdampfen der Oxalsäure bereits erlaubt ist, keine Fälle von geschädigten Anwendern bekannt seien.

Samstag, 6. November 2021

Klimawandel stört Beziehungen

Pflanzen sind auf die Bestäubung durch Bienen angewiesen, und Bienen benötigen Nektar und Pollen. Wie sich der Klimawandel auf diese gegenseitige Abhängigkeit auswirkt, haben Wissenschaftlerinnen der Uni Würzburg untersucht. Ihre Erkenntnisse bestätigen eine US-amerikanische Forschungsarbeit, die ähnliche Ergebnisse erzielte - und die hier bereits vorgestellt worden ist.

© Universität Würzburg / Sandra Kehrberger

Höhere Durchschnittstemperaturen, wie sie mit dem Klimawandel einhergehen, können gravierende Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt haben, indem sie deren wechselseitige Abhängigkeiten stören: Während beispielsweise die gewöhnliche Küchenschelle (Pulsatilla vulgaris) sehr empfindlich auf steigende Temperaturen reagiert und immer früher im Jahr blüht, reagiert einer ihrer wichtigsten Bestäuber – eine Wildbienenart – beim Schlüpfen nicht ganz so schnell. Das kann im Extremfall dazu führen, dass die Pflanze keine Samen ausbilden und sich nicht vermehren kann, während die Biene wegen des fehlenden Nahrungsangebots auf andere Pflanzen ausweichen muss.

Dieser Befund ist das zentrale Ergebnis einer Studie, die Wissenschaftlerinnen der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in der Fachzeitschrift Plos One veröffentlicht haben. Verantwortlich dafür sind Andrea Holzschuh vom Lehrstuhl für Zoologie und ihre Doktorandin Sandra Kehrberger.

"Wir haben den Einfluss der Temperatur auf zwei Frühlingsbienen-Arten sowie auf die Küchenschelle, eine der ersten blühenden Pflanzen, untersucht", beschrieb Kehrberger das Experiment. Die Wissenschaftlerinnen interessierten sich insbesondere dafür, wie sich unterschiedliche Winter- und Frühlingstemperaturen auf den Zeitpunkt des Schlupfes der Gehörnten Mauerbiene (Osmia cornuta) und der Roten Mauerbiene (Osmia bicornis) sowie auf die Blütezeit der Küchenschelle auswirken.

Der zeitlichen Synchronisation beider Ereignisse – Schlupf und Blüte – kommt im Leben sowohl der Bienen als auch der Pflanze eine besondere Bedeutung zu: "Für Wildbienen ist der richtige Zeitpunkt des Schlupfes insbesondere im Frühling zu Beginn der Vegetationsperiode wichtig, da bereits eine kurze Zeitspanne ohne blühende Pflanzen und damit ohne Nahrung negative Folgen für das Überleben der Bienen und die Anzahl an Nachkommen haben kann", erklärte Andrea Holzschuh. Aber auch für Pflanzenarten, die zu Beginn der Vegetationsperiode blühen und auf die Bestäubung durch Wildbienen angewiesen sind, sei der richtige Zeitpunkt der Blüte von Bedeutung. "Ein Mangel an Bestäubern kann für sie und für ihren Reproduktionserfolg negative Folgen haben", ergänzte Sandra Kehrberger.

© Universität Würzburg / Sandra Kehrberger

Für ihre Studie platzierten die Wissenschaftlerinnen Bienenkokons auf elf Magerrasen in der Umgebung Würzburgs, auf sieben Magerrasen erforschten sie zusätzlich die Blüte der Küchenschelle. "Da sich die jeweiligen Magerrasen in ihrer Flächentemperatur unterschieden, konnten wir die Auswirkungen von höheren Temperaturen, wie sie auch im Rahmen des Klimawandels auftreten können, auf den Zeitpunkt der Blüte der Küchenschelle sowie den Schlupf der Mauerbienen untersuchen", sagte Kehrberger.

Das Ergebnis war eindeutig: Mit steigenden Temperaturen setzte die Blüte der Küchenschelle früher ein. Dem hinkte der Schlupfzeitpunkt der beiden Mauerbienen etwas hinterher. Damit besteht die Gefahr, dass die ersten Blüten der Küchenschelle in der Abwesenheit von geeigneten Bestäubern blühen. Dies könnte zu einem reduzierten Fortpflanzungserfolg und in der Folge auch zu einem Schwund der Pflanzenpopulation führen. Somit stellt der Klimawandel für die heimische Küchenschelle, die bereits als bedroht auf der Roten Liste geführt wird, eine weitere Gefährdung dar. Aber auch für die Wildbienen kann dieses zeitliche Auseinanderdriften eine Gefährdung darstellen, wenn sich dadurch die Verfügbarkeit von Nahrung verändert.

"Unsere Forschung zeigt, dass auch der Klimawandel eine Bedrohung für heimische Pflanzen- und Wildbienenarten darstellt, die bereits durch andere Faktoren, wie den Verlust an Lebensraum und die intensive Landwirtschaft unter starkem Druck stehen", schlussfolgerte Sandra Kehrberger.