Fühler zum Riechen, Hören und Tasten

Riechen, Tasten und Hören sind für Bienen sehr wichtige Sinne, da sie in der völligen Dunkelheit des Stocks die Signale ihrer Königin und ihrer Gefährtinnen erkennen und interpretieren müssen. Außerdem sind sie auch außerhalb des Volks wichtig, weil die Flugbienen mit Substanzen in Berührung kommen, die sie einordnen und erkennen müssen. 

Das wichtigste Sinnesorgan der Bienen sind ihre Fühler - Antennen genannt -, mit denen sie ihre Umgebung analysieren und Veränderungen von Temperatur, Vibrationen, Feuchtigkeit, Winden und chemischen Nachrichten und vieles mehr wahrnehmen und anzeigen können. Die Antennen sind Gelenkfortsätze, die der Mitte des Vorderkopfs anhaften und von einem starren Grundglied gebildet werden, das als Schaft bezeichnet wird, und über den sogenannten Stiel zu einem flexiblen Segment, der Geißel, führen. Die Geißel ist in mehrere Artefakte untergliedert, 13 bei Drohnen (weil sie längere Geißeln mit einem noch empfindlicheren Geruchssinn haben), zwölf bei Königinnen und Arbeiterinnen. Die Antennen werden von kleinen sensorischen Grundeinheiten, den Sensilien, abgedeckt.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme
einer Sensilia an der Spitze der Geißel.

Es gibt dreierlei Arten von Sensilien: Pilose (Tastorgane), Platten und Poren (für Gerüche). Sie variieren in der Anzahl, je nachdem, ob es sich um die Königin, die Arbeiterin oder den Drohn handelt. Eine Königin verfügt zum Beispiel über 3.000 Sensilien pro Antenne, die sie vor allem dazu einsetzt, den Geruch ihrer Kolonie zu erkennen. Arbeiterinnen haben 3.600 bis 6.000, damit sie die Pheromone der Königin, ihrer Nachzucht sowie den Geruch von Pollen und Nektar wahrnehmen. Drohnen haben sogar 30.000 Sensilien, um Pheromone der Prinzessinnen auf Hochzeitsflügen frühzeitig zu orten. Zudem kann der Zustand der Königin die Anzahl und die von den Sensilien weitergeleiteten Empfindungen der Arbeiterinnen verändern.

Neben chemischen Botschaften interpretieren die Antennen in der Dunkelheit des Bienenstocks auch durch Berührungen, Vibrationen und physikalische Botschaften wie den Bienentanz direkte Mitteilungen der Kolleginnen. 

Wenn sich die Sammelbienen außerhalb ihres Bienenstocks befinden, sind sie unzähligen Impulsen der Umwelt ausgesetzt. Sie nehmen damit unter anderem das Vorhandensein von Pollen, Nektar, Wasser sowie Raubtieren oder gefährlichen Substanzen wahr, analysieren Nektartropfen oder inspizieren Blüten. Der kontinuierliche Informationsaustausch der Bienen durch ihre Antennen, ihre Pheromone und die Tänze ist unglaublich effektiv. Sie werden ständig und gleichzeitig von Botschaften erreicht, die die Kolonie zusammenhalten. Bei Menschen wäre es undenkbar, 50.000 Personen ohne Unterlass auf demselben Wissensstand zu halten. 

Mit freundlicher Genehmigung von Chiara Fei, Tierärztin bei ecocolmena.com

Der Stich einer Biene

Arbeiterin, ausnahmsweise bei der Pause

Seitlicher Querschnitt des Hinterleibs; der Stachel ist verdeckt

Wenn eine Arbeiterbiene oder ihr Volk bedroht ist, kann sie stechen. Alle Arbeiterinnen sind weiblich und verfügen über einen Stachel am Ende ihres Leibs. Der Stachel ist ein modifizierter Ovipositor, ein sogenannter Legesäbel, also ein Legeorgan, das sich zugleich als Verteidigungswerkzeug ausgebildet hat. Normalerweise legen Arbeiterinnen keine Eier, weil ihre Eierstöcke durch die Pheromone der Brut unterdrückt wird. Aber wenn die Königin stirbt oder ausgeschwärmt ist, entwickeln manche der verbliebenen Arbeiterinnen Eierstöcke und Eizellen, die nach der Eiablage zu Drohnen heranreifen.

Bienenstachel in menschlicher Haut

Der Stachel verfügt über Widerhaken, die dabei helfen, die Oberfläche zu durchdringen und zugleich den Wiederaustritt verhindern. Normalerweise bleibt der Stachel zurück, wenn ein Mensch gestochen wird. Aber bei anderen Opfern ist das nicht immer der Fall, je nachdem, welche Textur die angegriffene Fläche hat. Königinnen ziehen ihre Stachel immer wieder ein, weil ihre Widerhaken deutlich kleiner sind.

Der britische Imker und Hobby-Bienenforscher David Cushman beschreibt die rein mechanische Aktion des Stiches wie folgt: 

"Wenn der Stich ausgeführt wird, ziehen die Muskeln, die die Rumpfringe verbinden, den Hinterleib nach unten. Der Muskelstrang auf der Bauchseite zieht sich dafür zusammen, was dazu führt, dass die Ringe sich dort stärker überlappen. Rückseitig werden zugleich Muskeln gestreckt, so dass die Membran zwischen den Ringen zum Vorschein kommt. Beide Bewegungen führten zu einem abgewinkelten Hinterleib, der es dem Furculamuskel überhaupt ermöglicht, den Stachelschaft zu aktivieren. So steigt die Sicherheit, dass der Stachel relativ senkrecht in die Haut des Opfers eintaucht. Ein senkrechter Stich ist am wirkungsvollsten, weil das Gift tiefer eindringt und der Weg durch die zähe Außenhaut am kürzesten ist. Die Kraft aus den Beinen der Biene, die Bauchmuskeln und der Effekt der Widerhaken, die der Stachel in alle Richtungen ausbildet, summieren sich zu einem machtvollen Stoß, der einen Stich durch die Haut ermöglicht." 

Animation eines Stachels einer Arbeiterin

"Wenn die Biene den Stachel ausfährt, wird zugleich Gift aus der Blase in den Hauptkanal gepumpt. Diese verfügt über einen schirmähnlichen Sammler und ein Ventil, das die Flüssigkeit in der Blase zurückhält. Das abgepumpte Gift fließt durch den Kanal und wird durch die beiden aneinander reibenden Stechborsten herausgedrückt."

Querschnitt des Stechmechanismus'

Animation des Giftflusses bei einem Bienenstich. Bild: StatedClearly.com

"Das ist eine weitere, höchst effektive Besonderheit, weil das Gift dadurch auf eine viel größere Fläche trifft, als wenn der Stich wie mit einer medizinischen Nadel ausgeführt werden würde. Zudem aktiviert bereits eine kleine Menge Gift das Organ an der Stachelspitze, das ein Pheromon ausschüttet, mit dem zum frühest möglichen Zeitpunkt ein Duftalarm an andere Honigbienen ausgegeben wird."

Stachelspitze einer Arbeiterin inklusive Stechborsten, Ansicht von unten

Die zwei Stechborsten bewegen sich entlang des Stachels. Während die Widerhaken der einen Borste den Stachel vom Herausziehen abhalten, dringt die andere Borste tiefer in den Körper des Opfers ein (jeweils um 0,1 mm). Die zweireihig angeordneten Widerhaken sind in gebogenen Linien angebracht, so dass der Stachel sich im Uhrzeigersinn und mit einer Rotation von etwa acht Grad unter die Haut des Opfers schraubt.

Die meisten Menschen, die sich für Bienen oder Makrophotografie interessieren, haben sicher schon Bilder von stechenden Bienen gesehen. In Kathy Keatley Garveys Fotosequenzen ist zum Beispiel der lange Todeskampf eines Tiers zu sehen: Als sie versucht, wegzufliegen, bleibt ihr Stachel in der Haut ihres Opfers fest verankert und reißt ihr sogar noch innere Organe aus dem Hinterleib. Imker tendieren dazu, Bienenstiche einfach wegzustecken. Aber sie wissen genau, was passiert.

Das Bild zeigt das Offensichtliche: Diese Arbeiterin wird den Stich nicht lange überleben. Das komplette Stachelorgan, die Giftblase, die Muskulatur, Nerven und sogar Teile ihres Verdauungsapparats werden herausgerissen, wenn sie wegfliegt oder abgenommen wird. Den Menschen (wenn sie nicht allergisch sind) soll der mit dem Stich verbundene Schmerz eine klare Warnung sein. Für die Bienen ist es der sichere Tod.

Text, Animationen und Bilder mit freundlicher Genehmigung 

von Adam Tofilski, www.honeybee.drawwing.org