Hummelköniginnen überleben eine Woche unter Wasser

Für Erdhummeln ist bei der Überwinterung Wasser die größte Gefahr. In milden Wintern können schon die Niederschläge das Erdloch fluten, spätestens bei der Schneeschmelze aber kommt es zu Überschwemmungen ihrer Höhle. Die Biologen Sabrina Rondeau und Nigel E. Raine haben dazu eine Studie durchgeführt, nachdem in einem vorangegangenen Experiment belegt worden war, dass Hummelköniginnen überlebten, obwohl sich der Behälter, in dem sie überwintern wollten, mit Wasser gefüllt hatte.

Die Wissenschaftler setzten 143 Königinnen der Östlichen Hummel in Röhrchen mit Erde und simulierten durch Kühlung eine Winterruhe. Danach wurden die Röhrchen geflutet, und die Königinnen mussten entweder untertauchen oder auf dem Wasser treiben - und das bis zu einer Woche lang! Fast 90 Prozent der Tiere überlebten, unabhängig davon, wie lange sie unter Wasser waren. Wie sich herausstellte, können Hummeln ihre Atmung auf das Sauerstoffangebot anpassen. Bei Überschwemmungen halten sie winzige Luftblasen fest, die sie zur verlangsamten Atmung heranziehen.

Die Studie gilt als Auftakt weiterer Forschungsarbeiten, denn jetzt fragen sich die Biolog*innen, was Hummelköniginnen bei längeren Überschwemmungen tun oder welche Überlebensstrategien sie für andere extremen Bedingungen parat haben.

Hummel-Challenge 2024

Das Thünen-Institut in Braunschweig hat zur dritten Hummel-Challenge aufgerufen. Noch bis 3. Juli können Fotos entweder auf die Website Observation.org hochgeladen oder über die kostenlose App ObsIdentify - dafür ist aber ein Benutzeraccount nötig - gemeldet werden. 

Da Hummeln am besten beim Blütenbesuch zu fotografieren sind, hofft das Institut darauf, neben den vollständig abgebildeten Tieren auch die Futterpflanzen erkennen zu können. Pro Meldung könnten auch mehrere Bilder der Hummel aus unterschiedlichen Perspektiven eingereicht werden. Dann falle die wissenschaftliche Bestimmung leichter. Für die Teilnehmer*innen wertet die KI die Bilder sofort aus und bestimmt die Art.

Am Thünen-Institut geht es neben der Forschung an Hummeln als wichtigste Bestäubergruppe auch um die erfassten Geodaten. Sie gäben Aufschluss über die Verbreitung der Tiere und womöglich auch Hinweise für die Landwirtschaft, erklärten das Institut und die Projektverantwortliche beim Bund Naturschutz, Martina Gehret. Die Umweltorganisation unterstützt die 2022 eingeführte Hummel-Challenge und ruft ihre Mitglieder regelmäßig dazu auf, sich an dem Citizen-Science-Projekt zu beteiligen, um den Zustand und die Entwicklung von Wildbienenbeständen in Deutschland abklären zu können.

Männliche Erdhummel (Foto: Thünen-Institut/Josephine Kulow)

Während zum Auftakt der 2024er-Challenge im Frühjahr schon die Hummelköniginnen gemeldet werden sollten, legen die Wissenschaftler bei der Auswertung dieser Sommerzählung das Augenmerk auf männliche Hummeln. Auf die Ergebnisse der Studie darf man jetzt schon gespannt sein...

Giftcocktail lässt Hummeln kalt

Wildbienen sind in der Natur verschiedenen Pflanzenschutzmitteln ausgesetzt, die eine potenziell giftige Wirkung haben können. Eine Studie der Uni Würzburg zeigt jetzt, dass Hummeln relativ robust gegenüber diesen Mitteln sind.

Das Team vom Biozentrum der Uni Würzburg hatte dafür in Kooperation mit der Uni Bayreuth eine Hummelkolonie geteilt und die Tiere sowohl einzelnen Insektiziden und Fungiziden als auch Kombinationen dieser Pflanzenschutzmittel ausgesetzt. Im Anschluss untersuchten die Wissenschaftler Lernfähigkeit und Flugaktivität der so behandelten Hummeln. Dabei zeigten sich keine negativen Auswirkungen.

 

"In der Natur sind Bienen nicht nur einzelnen Stressoren ausgesetzt, sondern treffen in der Regel auf eine Vielzahl von Faktoren, die negative Effekte auf die Bestäuber haben können. Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zählt dabei zu den Hauptursachen des Insektenrückgangs", erklärte die Hauptautorin der Studie, die Zoologin Ricarda Scheiner. Wildbienen nehmen auf ihren Sammelflügen viele verschiedene Pflanzenschutzmittel auf und tragen diese über die Nahrung in die Kolonie ein. 

Da zugleich bekannt ist, dass Pestizidgemische nicht direkt zum Tod führen müssen, sondern auch eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit nach sich ziehen können, sollten die Effekte der Mischungen auf das Verhalten der Hummeln untersucht werden. Konkret testeten die Forscher das Lernverhalten und die Flugaktivität nach einer Behandlung mit einem Insektizid, einem Fungizid und deren Mischung und verglichen die Ergebnisse mit einer Kontrollgruppe. 

Dafür wurden die Hummeln in einer Flugarena auf farbige Blütenattrappen konditioniert. Sie sollten lernen, eine bestimmte Blütenfarbe mit einer Zuckerwasser-Belohnung zu verknüpfen und diese dann gezielt anzufliegen. Das Ergebnis: Die verschiedenen Pflanzenschutzmittel-Behandlungen zeigten keinen Effekt auf die Lernfähigkeit der Hummeln. "Die Versuche zeigen, dass die Hummel gegenüber Stressoren wie Pflanzenschutzmitteln recht robust zu sein scheint", fasste Doktorandin Antonia Schuhmann das zentrale Ergebnis der Studie zusammen. 

Wie andere Wildbienen in den Versuchen abschneiden würden, bleibe jedoch unklar. "Die Hummel profitiert durch ihre soziale Lebensweise in der Kolonie, die toxische Effekte abpuffern und schwachen Bienen das Überleben sichern kann", sagt Ricarda Scheiner. Zudem unterschieden sich Hummeln in ihrer Körpergröße von vielen solitär lebenden Wildbienen, die deutlich kleiner sind. Nach Ansicht der Wissenschaftlerinnen benötigt es deshalb dringend weitere Versuche, um die Wirkung von Pflanzenschutzmittel-Mischungen auf verschiedene Wildbienenarten zu verstehen.

Gartenhummel ist Gartentier 2023

Die Gartenhummel ist zum Gartentier des Jahres 2023 gekürt worden. Bei der von der Heinz Sielmann Stiftung veranstalteten Wahl erhielt sie 4.413 der insgesamt 10.933 abgegebenen Stimmen. 

Auf dem zweiten Platz folgte der Regenwurm mit 1.777 Stimmen, wie die Stiftung mitteilte. Nach der Blauschwarzen Holzbiene im vergangenen Jahr sei damit zum zweiten Mal eine Wildbiene gewählt worden. Ebenfalls vorgeschlagen waren der Schwalbenschwanz (1.416 Stimmen), die Mönchsgrasmücke (1.375), das Mauswiesel (1.261) und der Goldglänzende Rosenkäfer (691). 

"Das starke Votum für die Gartenhummel in diesem Jahr zeigt uns, dass viele Menschen über die Bedeutung der Hummeln als Bestäuber von Pflanzen mittlerweile Bescheid wissen", sagte Stiftungssprecher Florian Amrhein. "Aber auch das Insektensterben, von dem auch viele Hummelarten bedroht sind, scheint immer stärker in den Köpfen anzukommen." 

Die Gartenhummel gehört den Angaben zufolge zu den häufigen Hummelarten in Deutschland und Europa. Mit ihrem extrem langen Rüssel kann sie bis zu zwei Zentimeter tief in Blüten hinabtauchen. Besonders gern fliegen die bepelzten Insekten Schmetterlingsblütler wie Klee, Wicken und Ginster an.

Fotosafari zu Hummeln

Der Bund Naturschutz hat eine Hummel-Hotline eingerichtet, bei der man bis 10. April Fotos von Hummeln einreichen kann, um sie von Experten bestimmen zu lassen.

Das Foto sollte mit Datum und Postleitzahl versehen an die Hotline geschickt werden, damit auch gleich ein Monitoring erfolgt. Letztlich soll gemeinsam mit dem Institut für Biodiversitätsinformation/IFBI unter www.ifbi.net eine Karte mit den gemeldeten Hummelarten erstellt werden.

Für die Teilnehmer an der Aktion bestimmen die Biologen des Bunds Naturschutz nicht nur die Wildbienenart, sondern geben auch weitere Auskünfte über deren Eigenheiten. Im vergangenen Jahr hatten 1.200 Menschen an der Fotosafari teilgenommen und 3.200 Bilder eingereicht.

In Deutschland gibt es 41 Hummelarten. Mehr als die Hälfte von ihnen - 54 Prozent - stehen auf der Roten Liste der gefährdeten Arten. Es ist daher wichtig, mehr Informationen über die Wildbienen und ihre Bedürfnisse zu sammeln, um geeignete Schutzmaßnahmen zu entwickeln.

Glyphosat gefährdet Bruterfolg von Hummeln

Dass Glyphosat Honigbienen stark zusetzen kann, belegen Studien. Während bei Apis mellifera die kognitiven Fähigkeiten oder das Immunsystem dadurch geschädigt werden, haben Biologinnen den Effekt des Herbizids auf Erdhummeln geprüft - und dabei festgestellt, dass das umstrittene Unkrautvernichtungsmittel den Bruterfolg von Hummeln gefährdet. Sie halten es für sehr wahrscheinlich, dass alle 20.000 Wildbienenarten von Glyphosat beeinträchtigt sind.

Foto: Ivar Leidus

Wie das Fachmagazin "Science" meldete, belegt eine Studie der Universität Konstanz, dass das Herbizid dazu führen kann, dass Erdhummeln die Temperatur im Nest schlechter aufrechterhalten, wenn das Nahrungsangebot knapp ist. Ohne ausreichende Wärme sei die Brut in Gefahr und damit das Überleben des gesamten Wildbienenvolks. 

Die Biologen um Anja Weidenmüller richteten im Labor 15 Kolonien von Dunklen Erdhummeln (Bombus terrestris) ein, eine der größten und häufigsten Hummelarten in Deutschland. Die Völker wurden jeweils durch ein Netz in zwei Hälften geteilt: Die Futterbox der einen Hälfte enthielt reines Zuckerwasser, während das Zuckerwasser der anderen Hälfte mit Glyphosat versetzt war. Die Forscher fanden zunächst heraus, dass die Aufnahme von Glyphosat nicht direkt tödlich auf die Insekten wirkte. 

Auf den zweiten Blick zeigte sich aber, dass diese Kolonien schlechter darin waren, die Wärmeregulierung im Nest aufrechtzuerhalten, wenn das Nahrungsangebot eingeschränkt war. Für eine optimale Entwicklung der Brut müssen die Temperaturen im Nest zwischen 28 und 35 Grad Celsius liegen.

"Hummelkolonien stehen unter einem sehr hohen Druck, in kurzer Zeit möglichst schnell zu wachsen", erklärte Weidenmüller. Könnten sie die notwendige Bruttemperatur nicht halten, entwickle sich die Brut langsamer oder gar nicht. Das schränke das Wachstum des Volks ein: "Erst wenn sie in der relativ kurzen Wachstumsphase eine bestimmte Koloniegröße erreichen, sind sie in der Lage, die geschlechtsreifen Individuen einer Kolonie, also Königinnen und Drohnen, hervorzubringen."

Die Insekten erzeugen die Wärme wie Honigbienen, indem sie ihre Flugmuskeln kontrahieren. Das kostet viel Energie, weshalb vor allem diese Zeit eng mit dem Nahrungsangebot verknüpft ist. Wurde dieses im Experiment eingeschränkt, sank die Fähigkeit der Hummeln zur Thermoregulation um 25 Prozent. "Sie können ihre Brut nicht mehr so lange warmhalten", fasste Weidenmüller zusammen. Für den Biologen Vincent Doublet von der Universität Ulm ist das ein bedeutsames Ergebnis, denn die Wärmeregulierung sei bislang von der Forschung vernachlässigt worden. "Die Studie zeigt, dass kleine Effekte auf individueller Ebene große Folgen für die gesamte Kolonie haben können", sagte Doublet, der nicht an der Arbeit beteiligt war.

Wie Glyphosat diesen Effekt erziele, sei noch unklar. Eine Studie mit Honigbienen habe gezeigt, dass das Herbizid deren Darmflora verändere und sie anfälliger für bestimmte Krankheitserreger mache. "Es liegt nahe, dass sich Glyphosat auch auf das Mikrobiom von Hummeln auswirkt und zum Beispiel dafür sorgt, dass sie Nährstoffe schlechter verwerten können und somit schwächer werden", spekulierte der Biologe Doublet. Da der Unkrautvernichter bei Honigbienen kognitive Fähigkeiten beeinträchtige, seien ähnliche Effekte auch bei Hummeln denkbar: "Sie könnten schlicht nicht merken, dass die Temperatur im Nest fällt." Letztlich könnten verschiedene Mechanismen auch zusammenspielen.

Die Studie zeigt für Doublet, dass Unkrautvernichtungsmittel nicht unbedingt direkt tödlich für Insekten sein müssten, um dramatische Konsequenzen zu entfalten. Bisher stütze sich die Zulassung solcher Mittel oft auf Versuche mit gut gefütterten Honigbienen, die unter besten Bedingungen lebten. Komplexe Wechselwirkungen unterschiedlicher Stressfaktoren wie Nahrungsangebot, Wetter und Krankheitserreger würden so nicht erfasst.

Hauptautorin Weidenmüller betonte: "Die Kombination aus Ressourcenknappheit in gerodeten Agrarlandschaften und Pestiziden kann ein massives Problem für die Fortpflanzung der Bienenvölker darstellen." Neue Pestizide müssten vor einer Zulassung genauer untersucht werden. Bislang werde nur geprüft, wie viele Tiere binnen 24 oder 48 Stunden nach der Fütterung oder dem Kontakt mit einer Substanz gestorben sind: "Subletale Effekte, also Wirkungen auf Organismen, die nicht tödlich sind, sich aber zum Beispiel in der Physiologie oder im Verhalten der Tiere bemerkbar machen, können erhebliche negative Auswirkungen haben und sollten bei der künftigen Zulassung von Pflanzenschutzmitteln berücksichtigt werden."

Sind Apfelbäume und Rapsfelder Konkurrenten im Kampf um Bestäubung?

In Deutschland wird immer mehr Raps angebaut. Die gelben Äcker buhlen genau zur Apfelblüte um Bestäuberinsekten. Werden dadurch beide Sorten weniger bestäubt oder ist eine Frucht die Verliererin in dem Attraktivitätswettbewerb. Diese Frage wollten Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg um den Zoologie-Professor Robert Paxton beantworten. Sie fanden heraus, dass Honigbienen zwar den Raps eindeutig bevorzugten, dass im Gegenzug aber mehr Wildbienen die Apfelbäume aufsuchten und auch dort für eine ausreichende Bestäubung sorgten.

Honigbienen seien auf Effektivität gepolt, erklärte Julia Osterman, mittlerweile wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Naturschutz und Landschaftsökologie in Freiburg. Und weil Apfelblüten weniger Nektar als Rapsblüten produzierten, schienen Apfelbäume eigentlich im Nachteil. Das Team erwartete, dass die Massenblüte von Raps entweder die Bestäubung der Apfelbäume verringert, weil mehr Insekten die Äcker anflögen, oder aber erhöht, weil vom Raps angelockte Bestäuber auch vermehrt die Apfelbäume anflögen.

Die Forscher dokumentierten deshalb an zwölf Standorten in Sachsen-Anhalt die Blütenbesucher in Apfelanlagen, in deren Umgebung jeweils unterschiedlich viel Raps angebaut wurde. Das Ergebnis fiel aber nicht so plakativ aus wie erwartet. Der Raps beeinflusste tatsächlich die Bestäubung der Apfelblüten. Völker, die in der Apfelplantage aufgestellt wurden, blieben aber nur dann dort, wenn kein Rapsfeld in der Nähe war. Die Sammlerinnen nahmen sogar weite Wege auf sich, um Nektar und Pollen von Raps zu sammeln. Während Osterman und ihre KollegInnen in den Apfelbäumen die übliche Zahl an Hummeln nachweisen konnten, trafen sie deutlich mehr Wildbienen in den Bäumen an, wenn Rapsfelder in der Nähe waren. Die meisten Wildbienen seien in Apfelanlagen angetroffen worden, die direkt von Raps umgeben waren, erklärte Robert Baxton. Als Grund vermutete er die Konkurrenzsituation. Da die Honigbienen einen größeren Sammelradius hätten, würden sie leichter weggelockt. Wildbienen blieben dagegen stabiler an ihrem Standort und könnten so Bestäubungslücken ausgleichen.

Diese Theorie wurde durch den Teil der Studie gestützt, in der neben den Insekten selbst auch deren Bestäubungsleistung dokumentiert wurde. Dafür wurde ein Teil der Apfelblüten mit einem Netz überzogen, so dass diesenicht von Honig- und Wildbienen besucht werden konnten - um den Effekt nachzuvollziehen, was passiert, wenn natürliche Bestäuber fehlten. "Klar ist, dass sich ohne die Bestäubung von Insekten kaum Äpfel bilden", sagte Osterman. Unerwartet sei dagegen die Erkenntnis gewesen, dass sich sowohl auf Anlagen mit Raps als auch ohne Raps genauso viele Äpfel herausbildeten. Der Frucht- und Samenansatz der Apfelbäume blieb auch ohne die übliche Zahl an Honigbienen im Obstgarten bestehen. Nur das stabile Vorkommen der Hummeln und das erhöhte Aufkommen von Wildbienen könne den Verlust der Honigbienen ausgeglichen haben, zeigten sich die Wissenschaftler überzeugt. "Lokale Wildbienenpopulationen können gerade durch ihren kleineren Wirkungskreis besonders effektiv bestäuben, wenn dies durch das Ausbleiben der Honigbienen nötig wird", resümierten die Forscher.

Für Obstbauern sei es deshalb besonders sinnvoll, die Ansiedlung von Wildbienen zu fördern. Kommerziell gehaltene Honigbienen spielten zwar weiterhin eine wichtige Rolle bei der Bestäubung von Apfelbäumen, aber Hummeln und andere Wildbienen könnten lukrativer werden, wenn Honigbienen von anderen Nahrungsangeboten abgelenkt werden", erklärte Osterman. Als mögliche Maßnahmen nannte sie das Anlegen von Blühstreifen und speziellen Nisthilfen. Allerdings sei dabei zu beachten, dass einige Arten unterirdisch nisteten und offene Bodenstellen benötigten. Andere besiedelten dagegen alte Scheunenmauern oder Steilwände. Und natürlich benötigten die Wildbienen auch außerhalb der Obstbaumblüte Nahrung. Das dürfe nicht aus den Augen verloren werden.

Quelle: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Fachartikel: Agriculture, Ecosystems and Environment, doi: 10.1016/j.agee.2021.107383

Studie zu Rückgang der Hummelbestände

Während die meisten Studien belegen, dass die intensive Landnutzung und die ebenso intensive Landwirtschaft das Insektensterben mindestens begünstigen, wenn nicht sogar verursachen, gibt es eine wissenschaftliche Arbeit, die das Schwinden von Hummeln in Europa und Nordamerika mit Wetterextremen wie Hitzewellen und Dürren in Zusammenhang bringt. 

Der Biologe Peter Soroye von der Universität von Ottawa analysierte Wetterdaten und sämtliche Nennungen von 66 Hummelarten in den Zeiträumen von 1901 bis 1974 und von 2000 bis 2014 und kam zu dem erschreckenden Ergebnis, dass der Hummelbstand in Nordamerika vom ersten bis zum zweiten Zeitraum um 46 Prozent, in Europa um 17 Prozent zurückgegangen ist. Besonders betroffen waren die jeweils südlichen Regionen Mexiko bzw. Spanien.

Mitunter wichen Hummeln zwar auf Regionen mit gemäßigterem Klima aus, die dortige Zunahme der Populationen erreiche aber bei weitem nicht den Wert der Abnahme im Süden, betonte Soroye. Er ging sogar so weit, das Hummelschwinden als Massenaussterben zu bezeichnen: "Wenn der Rückgang in diesem Tempo weiter geht, könnten viele dieser Spezies innerhalb weniger Jahrzehnte für immer verschwunden sein-" Der Verlust dieser effizienten Bestäuber sei für die Natur und die Landwirtschaft aber verheerend. 

Auch wenn Europa noch mehr Ersatzhabitate für Insekten selbst in landwirtschaftlich intensiv genutzten Regionen habe, müsse noch mehr für den Erhalt der Hummeln getan werden. In den Habitaten mangele es zum Beispiel noch oft an Hitzeschutz. Eine einfache Maßnahme seien etwa mehr Baumpflanzungen.

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.aax8591

Heide - schön, nahrhaft und hilfreich

Heidekraut ist nicht nur schön anzusehen – für Hummeln ist der Nektar dieser Pflanzen neben Nahrung zu knapper Trachtzeit auch echte Medizin. Denn der Nektar der Besenheide enthält eine Substanz, die Darmparasiten der Hummeln beseitigt.

Die Natur stärkt den Bestäubern auch in bedrohlichen Zeiten noch den Rücken. Sie produziert nicht nur Arzneipflanzen für menschliche Leiden, sondern auch pflanzliche Medikamente für Hummel und Co, wie Hauke Koch von den Royal Botanic Gardens in Kew und sein Team herausgefunden haben. Für ihre Studie hatten sie den Nektar von 17 häufig von Hummeln in Europa besuchten Pflanzen auf mögliche Arzneiwirkungen hin untersucht. Die Forscher kultivierten dafür zunächst einen häufigen Darmparasiten von Hummeln, den Einzeller Crithidia bombi und setzten dann seiner Nährlösung den Pflanzennektar zu.

Die Versuche ergaben: Einige der Pflanzennektare zeigten tatsächlich eine leicht hemmende Wirkung auf die Parasiten. Am eindeutigsten und stärksten aber war diese Wirkung beim Nektar der Besenheide (Calluna vulgaris). Er hinderte das Wachstum der Parasiten und tötete einen Teil von ihnen, wie die Forscher berichteten. Nähere Analysen ergaben, dass eine bestimmte chemische Komponente des Heidekrautnektars für diese Wirkung verantwortlich ist. Diese Callunen getaufte Verbindung hemmt nicht nur die Vermehrung der Parasiten, sondern scheint Hummeln auch vor einer Infektion mit diesen Einzellern schützen zu können, wie Tests ergaben.

Nach Ansicht der Forscher demonstrierte der Fund, dass Pflanzen nicht nur als Nahrung für Insekten wichtig sind – sie tragen auch dazu bei, ihre Gesundheit zu erhalten. "Heidelandschaften könnten noch wertvoller sein als bisher gedacht", betonte Koch. "Denn sie versorgen wilde Hummeln mit einer natürlichen Medizin in Form dieses Nektars und schützen sie so gegen einen häufigen Parasiten." Deshalb sei es wichtig, die verbliebenen Heidelandschaften zu schützen und vor der Zerstörung zu bewahren. Denn nach Angaben des Wildlife Trusts sind allein in Großbritannien in den vergangenen 150 Jahren 85 Prozent aller Flachland-Heidegebiete verschwunden.

"Wenn wir wissen, welche Pflanzen nötig sind, um eine gesunde Balance zwischen den Bienen und ihren Parasiten zu erhalten, dann kann dies helfen, gezielt die Habitate zu erhalten und zu regenerieren, die die Bienengesundheit fördern", prognostizierte der Co-Autor der Studie, Mark Brown vom Royal Holloway College der University of London. Der Schutz der Pflanzen helfe dann auch gleichzeitig dem Schutz der Bestäuberinsekten.

Quelle: https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(19)31087-5

Blumen verändern sich für Vögel - aber nicht für Bienen

Britische Forscher haben herausgefunden, dass Blumen sich über Generationen hinweg anpassen, um für bestäubende Vögel attraktiv zu sein, nicht aber für Bienen. Am Beispiel amerikanischer Fingerhüte fanden sie heraus, dass diese ihre lila Blüten auf die Bestäubung durch Kolibris ausrichteten. Innerhalb von nur 85 Generationen könne die Evolution neue Beziehungen zwischen Pflanzen und Bestäubern knüpfen, fanden die Wissenschaftler heraus.

Die auffälligen lila Blüten der Fingerhüte (Digitalis purpurea) stammten eigentlich aus Europa, wo sie von Hummeln bestäubt werden. Als Fans der Pflanze diese nach Amerika brachten, machten sie nicht nur Blumenliebhabern, sondern noch viel mehr Kolibris eine Freude. Die stürzen sich nämlich regelrecht auf den Nektar des Fingerhuts. 

Maria Clara Castellanos von der University of Sussex im britischen Brighton und ihre KollegInnen wiesen dies im Rahmen einer Studie nach, für die sie über 2.000 Fingerhutpflanzen in Großbritannien, Kolumbien und Costa Rica jeweils drei Minuten lang beobachtet und deren Bestäuber dokumentiert haben. Sie gewannen die Erkenntnis, dass Kolibris in Kolumbien und Costa Rica bis zu 27 Prozent der Fingerhüte bestäuben. Zugleich fanden sie heraus, dass die Blütenkrone - die langen lila Röhren, die Gärtner so sehr lieben - dort 13 Prozent bzw. in Costa Rica sogar 26 Prozent länger sind als die der britischen Fingerhüte.

Daraufhin stellten sich die Wissenschaftler die Frage, warum Fingerhüte sich überhaupt veränderten und längere Trichter ausbildeten. Als Antwort kristallisierte sich heraus, dass Pflanzen mit Blüten, die zu lang sind, als dass Hummeln ihren Nektar erreichen könnten, garantiert von Kolibris bestäubt werden. Und die Vögel zeigten sich bei der Verbreitung der Pollen wirksamer als die Wildbienen. Sie brachten mehr Pollen auf die nächste Blüte. Die längeren Trichter erleichterten den Kolibris den Zugang, und möglicherweise verbessern sie auch die Bestäubungsraten. Darüber hinaus haben Kolibris einen größeren Bewegungsradius als Bienen, was die Gefahr der Inzucht bei den Pflanzen verringert.

Quelle: https://www.nature.com/articles/d41586-021-00963-7

Studie zu Nahrungskonkurrenz von Honigbienen und Hummeln

Als häufige und weit verbreitete Bienen sieht man im Sommer sowohl Hummeln als auch Honigbienen auf der Suche nach derselben Blumenart, sei es in Großbritannien oder vielen anderen Ländern. Forscher der University of Sussex haben jetzt jedoch herausgefunden, dass verschiedene Bienen bestimmte Blumenarten dominieren, und warum.

Durch die Untersuchung von 22 Blumenarten in Südengland und die Analyse des Verhaltens von mehr als 1.000 Bienen fanden sie heraus, dass "Energieeffizienz" ein Schlüsselfaktor ist, wenn es um Konkurrenz geht.

Die Wissenschaftler definierten "Energieeffizienz" wie folgt: Körpergewicht der Biene plus Häufigkeit, mit der eine Biene Blumen besucht, ergeben ihre Energieeffizienz. Das Körpergewicht bestimmt die Energie, die beim Fliegen und Gehen zwischen Blumen verbraucht wird, wobei eine doppelt so schwere Biene doppelt so viel Energie verbraucht. Die Häufigkeit, mit der eine Biene Blumen besucht, die Anzahl der Blüten pro Minute, bestimmt, wie viel Nektar und damit Energie sie sammelt. Zusammen bestimmt das Verhältnis dieser Faktoren die Energieeffizienz der Bienen bei der Nahrungssuche.

Francis Ratnieks, Professor für Imkerei, sagte: "Während sie auf den gleichen Blumen nach Nahrung suchen, stellen wir häufig fest, dass Hummeln bei einer bestimmten Blumenart zahlenmäßig den Honigbienen überlegen sind, während das Gegenteil bei einer anderen Art in der Nähe zutrifft." Es sei bemerkenswert gewesen, dass die Energieeffizienz der Tiere die Unterschiede bei der Nahrungssuche fast vollständig erklärten. 

"Im Wesentlichen haben Hummeln gegenüber Honigbienen den Vorteil, dass sie Blumen schneller besuchen, also mehr Nektar, also Energie, sammeln können", erklärte Ratnieks weiter. "Zugleich haben sie aber den Nachteil, dass sie größer sind und mehr Nektarenergie für ihre Nahrungssuche benötigen. Einigen Blumenarten verschafft dies bei Hummeln einen allgemeinen Vorteil, bei anderen jedoch den Honigbienen."

Für die Studie ermittelten die Forscher mit Stoppuhren, wie viele Blüten eine Biene in einer Minute besucht. Mit einer tragbaren elektronischen Waage zum Wiegen jeder Biene fanden die Forscher heraus, dass Hummeln im Durchschnitt fast doppelt so schwer sind wie Honigbienen. Damit verbrauchen sie fast doppelt so viel Energie wie Honigbienen. Die Stoppzeiten zeigten, dass sie Blumen doppelt so häufig besuchen wie Honigbienen - was in Bezug auf die Energieeffizienz den Nachteil wieder ausgleicht. Bei einigen Blumenarten, zum Beispiel Lavendel, bei denen Hummeln dominierten, besuchten sie die Blüten sogar fast dreimal so häufig wie Honigbienen.

Erika-Heide

Zudem hatten die Unterschiede in der Morphologie der Blüten großen Einfluss darauf, wie energieeffizient die beiden Bienenarten waren. Für die flinke Honigbiene war die Ling-Heide mit ihren vielen kleinen Blüten besser geeignet. Im Gegensatz dazu hat die Erika-Heide, die Forscher neben der Lein-Heide im selben Naturschutzgebiet gefunden haben, große glockenförmige Blüten und war besser für Hummeln geeignet. Nick Balfour. Co-Autor der Studie, hielt fest: "Die Energieeffizienz der Nahrungssuche ist für Bienen besonders wichtig. Die Forschung zeigte, dass die Bienen einen herausfordernden Drahtseilakt in Sachen Energie leisten; die Hälfte der Energie, die sie aus dem Nektar erhielten, wird wieder für ihren Sammelflug aufgewendet." 

Energie - bei Bienen in Form von Nektar - ist ein grundlegendes Bedürfnis aller Bienen. Aber Energieeffizienz belegt, dass Honigbienen und Hummeln nicht direkt um Nektar konkurrieren. Sie seien also keine Nahrungsmittelkonkurrenten, und das sei auch für den Arterhalt "beruhigend", betonte Francis Ratnieks. Während Hummeln bei einigen Pflanzen einen Vorteil hätten und diese dominierten, herrschten Honigbienen bei anderen Pflanzen vor: "Der Bienenschutz profitiert  von der Blütenvielfalt, daher sollte dies sicherlich ein Schwerpunkt der Bemühungen zum Bienenschutz sein. Blütenpflanzen sind zum Glück vielfältig."

Balfour ergänzte noch: "Ob Sie einen Blumenkasten, eine Kleingartenanlage oder einen Garten haben, das Pflanzen einer Vielzahl von sommerblühenden Blumen oder das seltenere Mähen Ihres Grases kann den Bestäubern im Spätsommer wirklich helfen."

Stadtleben macht Hummeln größer

Nicht nur die Menschen zieht es in die Städte - auch die Hummeln fühlen sich dort mittlerweile pudelwohl. Und den Stadthummeln sieht man ihr Cityleben mittlerweile sogar an, sie werden immer größer.

Erdhummel (Bild: Claudia Wollesen)

Stadthummeln sind größer und dadurch effizienter, haben Antonella Soro und Panagiotis Theodorou, Zoologen der Universität Halle, in einer Studie herausgefunden. Sie sammelten 1.800 Hummeln aus neun Großstädten und ihrem Umland ein und vermaßen sie. Dabei konzentrierten sie sich auf drei in Deutschland häufig vorkommende Arten: die Steinhummel (Bombus lapidarius), die Ackerhummel (Bombus pascuorum) und die Dunkle Erdhummel (Bombus terrestris). Außerdem beobachteten die Forscherinnen und Forscher an jedem der insgesamt 18 Standorte, wie oft Hummeln eigens gezüchtete und vor Ort ausgesetzte Rotkleepflanzen besuchten. Daraus wurde im Anschluss die Bestäubungsleistung berechnet. 

Die Körpergröße steht im Zusammenhang mit dem Stoffwechsel eines Organismus und ist auch ein Indikator für Lebensdauer und Leistungsfähigkeit von Lebewesen. "Größere Hummeln können besser sehen, besser lernen und haben ein größeres Erinnerungsvermögen. Sie werden auch seltener von Fressfeinden attackiert und können weitere Distanzen zurücklegen. Das bedeutet, dass sie pro Flug mehr Blumen anfliegen können, mehr Pollen transportieren und so bessere Bestäuber sind", heißt es in der Studie. Die größeren Hummeln verfügten über größere Muskeln und größere Flügel. Sie könnten daher besser mit Wind umgehen und sich besser um Hindernisse herum manövrieren. Die Vorstellung von einer dünnen, agilen, windschnittigen Hummel ist also falsch. Ganz im Gegenteil: Je größer die Hummel, desto besser und weiter kann sie fliegen. Und desto besser könne sie auch bestäuben, erklärte Panagiotis Theodorou.

Panagiotis Theodorou (Bild: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg)

Zugleich zeigten frühere Studien, dass größere Hummeln mehr Pollen mit sich führen. Das sei effizienter sowohl für die Bestäubung als auch den eigenen Verbrauch, betonte der Hallenser Zoologe weiter. Im Schnitt seien Stadthummeln vier Prozent größer als die Verwandten vom Land. Vor der Untersuchung sei das Ergebnis nicht klar gewesen, ergänzte seine Kollegin Antonella Soro. Denn es gäbe gute Gründe, dass Hummeln in der Stadt kleiner sein sollten als ihre Artgenossen auf weiter Flur. Einer davon sei, dass große Hummeln etwa Probleme mit Hitze hätten.


Antonella Soro (Bild: Antonella Soro)

Die Hummeln müssten ihre Temperatur stärker regulieren und das koste sie Energie. In heißen Umgebungen - wie in Städten - sei es daher effizienter, klein zu sein. In Stadtzentren, wo es am wärmsten ist, wäre es also eigentlich vorteilhafter, klein zu sein. Dennoch sind die Tiere größer. Es müsse also einen wichtigeren Grund geben, dass sich Hummeln anders entwickeln. Den fanden die Forscher schon heraus: Verglichen mit modernen landwirtschaftlichen Flächen gebe es in der Stadt mehr grüne Flächen. Oft seien die Parks aber weit voneinander entfernt, so dass es nur größeren Hummeln gelingt, die Distanzen zu überwinden. In der Studie wurde die Größe der Hummel in Zusammenhang mit dem Grad der Fragmentierung in den Städten gesetzt. Heraus kam eine eindeutige Verbindung zwischen der Menge der Straßen und der Größe der Hummeln. Auch wenn die Lebensbedingungen also nicht optimal sind, könnten sich die Tiere ihrer Umgebung anpassen, betonte Soro. Die Evolution gehe weiter - aber nicht ewig:

"Hummeln können ja nicht zu Drei-Meter-Super-Monster-Hummeln werden. Also sollten wir die Tatsache, dass sie wachsen, eher als Warnsignal werten. Sie reagieren auf Fragmentierung, aber das bedeutet eben auch, dass sie gestresst sind. Also darf die Fragmentierung der Städte nicht weiter voranschreiten, so weit nämlich, dass Hummeln irgendwann damit nicht mehr zurechtkommen."

In den Städten sollten deshalb Grünflächen erhalten und zugleich weniger bewirtschaftet werden. Je länger eine Wiese blühen kann, desto mehr Insekten könnten dort leben. Darüber hinaus könnten Stadtplaner Parks und Wiesen durch Alleen, begrünte Fassaden und Dächer miteinander verbinden. Das komme nicht nur den Insekten, sondern auch den Menschen zugute, weil solche "grünen Korridore" auch kühle frische Luft in die Stadt transportierten. 

https://pressemitteilungen.pr.uni-halle.de/index.php?modus=pmanzeige&pm_id=5067

Hummeln sind heimliche Gärtner

Seit Urzeiten bieten Pflanzen Bienen mit Pollen und Nektar Nahrung. Im Gegenzug revanchieren sich die Insekten mit der Bestäubungsarbeit. Eine echte win-win-Situation, die wir am heutigen Tag der deutschen Imkerei feiern: Die einen werden satt, die anderen vermehren sich. Doch wie viele andere natürliche Prozesse, die sich im Lauf der Evolution aufeinander abgestimmt haben, gerät mit dem Klimawandel auch diese Symbiose aus dem Gleichgewicht. Die steigenden Temperaturen lassen nämlich viele bestäubende Insekten nach dem Winter früher wieder aktiv werden - zu früh, um sich an Blüten satt zu fressen.

Bild: Meatle/pixabay

So haben polnische Wissenschaftler etwa nachgewiesen, dass die vier häufigsten europäischen Hummelarten in den vergangenen 30 Jahren ihre Hauptflugperiode um teilweise mehr als drei Wochen vorverlegt haben. Zwar produzieren auch Pflanzen ihre Pollen heute früher als vor ein paar Jahrzehnten, allerdings nicht in dem Maß, wie die Insekten früher schwärmen. Das liegt daran, dass die Entwicklung der Pflanzenblüte stark von der Tageslichtdauer abhängt - und an dieser kann selbst der Klimawandel nicht rütteln.

Das Phänomen, das Forscher "trophische Asynchronität" oder einfach "mismatch" nennen, kann im schlimmsten Fall Nahrungsmangel oder gar Tod bedeuten - für manche Tiere, aber auch für ganze Populationen. Tiere versuchen deshalb mit viel Energie und teils verblüffenden Strategien die klimabedingten Ungleichgewichte wieder ins Lot zu bringen. So liefern sich viele Zugvögel ein Wettrennen auf Leben und Tod mit der Erderwärmung. Einige Arten verkürzen die Zeit im Winterquartier, andere reduzieren die Zahl der Zwischenrastplätze und fliegen längere Strecken ohne Pause. Das Ziel ist immer das gleiche: So früh wie möglich wieder zurückzukehren. Nur so können sie verhindern, dass der zeitlich immer stärker vorrückende Insektenboom schon vorbei ist, wenn sie die Tiere als Nahrung für ihre Jungen am dringendsten brauchen. Schaffen sie es nicht, verhungert der Nachwuchs.

Eine neue spektakuläre Anpassungsleistung bei Insekten haben jetzt Wissenschaftler aus Frankreich und der Schweiz entdeckt. In ihrer Studie wiesen Foteini Pashalidou vom französischen Umweltinstitut INRAE und der Zürcher Professor Mark Mescher nach, dass Hummeln die Umweltveränderungen nicht einfach nur erdulden, sondern aktiv etwas dagegen unternehmen: Wie ein Volk von Supergärtnern sorgen sie dafür, dass Pflanzen schneller erblühen und ihnen so Futter liefern.

Die Forscherinnen und Forscher hatten bei frei lebenden Hummeln eine merkwürdige Beobachtung gemacht: Die Tiere schnitten mit Hilfe ihrer Rüssel und Unterkiefer winzige Löcher in die Blätter noch nicht erblühter Pflanzen. Warum, konnten sich die Wissenschaftler nicht erklären. Hatte es etwas damit zu tun, dass die angeknabberten Pflanzen noch keine Blüten und damit Pollen produziert hatten?

Um dem Geheimnis auf die Spur zu kommen, setzten sie ihre Beobachtungen an in Gefangenschaft gehaltenen Hummelvölkern und Wildvölkern auf dem Dach der Hochschule in Zürich fort. Hier konnten sie nachvollziehen, was mit den angenagten Pflanzen geschah. In der Tat hatte die Hummel-Knabberei einen drastischen Effekt. Die von den Hummeln beschädigten Pflanzen erblühten nämlich deutlich früher als nicht geschädigte Pflanzen derselben Art am gleichen Standort. Je nach Pflanzenart konnten die Hummeln die Blüte mit ihrer Manipulation zwischen zwei und vier Wochen vorverlegen.

Aber warum versetzt das Knabbern die Pflanzen in eine Art Blühturbo? Bekannt ist, dass Pflanzen unter Stress oder Verletzungen sogenannte Notblüten ausbilden, um vor ihrem drohenden Tod Samen zu bilden und damit die Fortpflanzung über das eigene Leben hinweg zu sichern. Allerdings kann das nicht die alleinige Erklärung sein. Denn auch die Forscher versuchten, durch Einschnitte mit Rasierklingen an den Pflanzen den Effekt nachzuahmen. Das klappte aber nicht im gleichen Ausmaß. Es scheint ein "hummelspezifischer Faktor im Spiel" zu sein, formulierten die Studienautoren vorsichtig.

Der an der Queen Mary University in London lehrende Ökologe Lars Chittka hielt es in einem in "Science" erschienenen Kommentar zur Studie für möglich, dass Hummeln bei den Bissen den Pflanzen Chemikalien injizierten, die das rasche Erblühen fördern. 

Ob die angeknabberten Pflanzen ihrerseits einen Vorteil von der vorzeitigen Blüte haben, ist ungewiss. Vielleicht ermöglicht es der Effekt ihnen, bestäubt zu werden, während ein Überangebot von Bestäubern herrscht. Vielleicht können sie sich aber der Manipulation der Hummeln einfach nur nicht erwehren. An sich ist im Nachteil, wer viel früher Blüten treibt als das Gros seiner Artgenossen. Denn es ist dann schwerer, befruchtungsfähige Partner zu finden.

Aus ökologischer Sicht könnte aus der anfänglichen Beobachtung von Hummeln, die an Blättern knabbern, eine weit reichende Erkenntnis erwachsen sein: Dass zumindest manche Tierarten aktiv etwas der klimawandelbedingten Verschlechterung ihrer Lebensbedingungen entgegensetzen können. Das sei eine "ermutigende Interpretation der neuen Erkenntnisse", schrieb Chittka.

Quelle: https://www.researchgate.net/publication/341566043_Bumble_bees_damage_plant_leaves_and_accelerate_flower_production_when_pollen_is_scarce/link/5ec78e0a299bf1c09ad27a3f/download

Pestizide stören Gehirnentwicklung von Bienenbabys

Forscher haben 100 Bienen aus verschiedenen Völkern getestet. Ergebnis: Jene, die Pestiziden ausgesetzt waren, hatten kleinere Gehirne. 

Es ist nicht mal so groß wie ein Stecknadelkopf, aber prall gefüllt mit einer Million Nervenzellen: Das Gehirn der Honigbiene zählt zu den kleinsten Gehirnen im Tierreich und dennoch zu den leistungsfähigsten. Jetzt ist es Forschern gelungen, Mikro-CT-Scans der Hirne von Babybienen zu machen. Und sie erhielten beispiellose Einblicke in die Entwicklung der grauen Masse der Bienen, wenn sie durch Pestizide belastet sind.

Fast 100 Bienen aus den verschiedenen Bienenvölkern wurden von den Forschern unter die Lupe genommen. Ergebnis: Jene Babybienen, die Pestiziden ausgesetzt waren, hatten kleinere Gehirne, wodurch sie später im Leben ihre Aufgaben schlechter erfüllen konnten. Dauerhaft und irreversibel

Studienmitautor Richard Gill vom Imperial College London sagte: "Beunruhigend ist in diesem Fall, dass, wenn junge Bienen mit Pestizid-kontaminiertem Futter gefüttert werden, Teile des Gehirns weniger wachsen, was dazu führt, dass sie auch als erwachsene Bienen kleinere und beeinträchtigte Gehirne besitzen – ein Effekt, der dauerhaft und irreversibel zu sein scheint." Folge: Die Bienen sind nicht in der Lage, Futter zu suchen.

Mikro-CT-Scan des Gehirns einer Babybiene 
© Bild: Dylan Smith / Imperial College London

Das Team, das seine Ergebnisse in den Proceedings of the Royal Society veröffentlicht hat, nutzte detaillierte Mikro-CT-Scans: Die Kolonie wurde mit einem Nektarersatz versorgt, der mit Pestiziden, den sogenannten Neonicotinoiden, versetzt war. Nach drei und nach zwölf Tagen wurde die Lernfähigkeit der Jungtiere getestet.

Der Vergleich mit unbelasteten Bienen ergab, dass die mit Pestiziden gefütterten eine deutlich verminderte Lernfähigkeit zeigten. Die Mikro-CT-Scantechnologie zeigte auch, dass bestimmte Teile eines Hummelgehirns anormal wuchsen, wenn sie während ihrer Larvenphase Pestiziden ausgesetzt waren.

Der Hauptautor der Studie, Dylan Smith, denkt, dass es sich um eine dauerhafte Wirkung handeln könnte: "Es gibt immer mehr Hinweise, dass sich Pestizide im Inneren von Bienenvölkern ansammeln können."

Podcast zu Insektenatlas (1/3)

In diesem Podcast geht es um die Sechsbeiner im Spannungsfeld mit der Landwirtschaft: um Bienen, Ameisen, Springschwänze, körnige Laufkäfer, Hummeln und viele mehr - es geht um Insekten!

Insekten stellen 70 Prozent der Tierarten weltweit und sind damit die artenreichste Gruppe aller Lebewesen – und doch sind sie derzeit bedroht. Warum sterben Insekten gerade massenhaft aus und was hat das mit unserer Landwirtschaft zu tun? Darum geht es in der ersten Folge dieser dreiteiligen Podcast-Serie, die begleitend zum gedruckten Insektenatlas erscheint.

Ein Podcast mit:
Teja Tscharntke, Agrarökologe Universität Göttingen
Jens Esser, Entomologische Gesellschaft Orion-Berlin
Christine Chemnitz, Projektleiterin Insektenatlas Heinrich-Böll-Stiftung

Quelle: https://www.boell.de/de/insektenatlas?fbclid=IwAR0QpcWAEkLjpEcrmx875chzkLSsYqRq5r82kiRNr7qKUF4rIQc9qorr-ic

Rückgang von Hummeln deutet auf ein Massensterben hin

Forscher haben davor gewarnt, dass in Europa und Nordamerika durch steigende Temperaturen in manchen Gegenden Hummelpopulationen komplett verschwunden sind. Das habe eine Bestandsanalyse von 66 Arten ergeben.

Foto: Natalia Fedosenko/Tass

Am anfälligsten seien die Hummeln in Gegenden, wo häufig Temperaturextreme aufträten, zeigte die Studie. Im Schnitt nehme die Überlebenschance eines Hummelstaats innerhalb einer menschlichen Generation um 30 Prozent ab. Diese Rate führe in kürzester Zeit zu einer Massenvernichtung, warnten die Wissenschaftler.

Der Autor der Studie, Peter Soroye, Veterinärmedizinstudent an der University of Ottawa, erklärte: "Wir fanden heraus, dass Hummelvorkommen in Gegenden mit angestiegenen Temperaturen verschwunden sind. Wenn die Erderwärmung in diesem Tempo anhält, sind viele dieser Insekten innerhalb weniger Jahrzehnte komplett ausgelöscht." Sein Team hatte Daten, die über 115 Jahre zu 66 Hummelarten in Kanada, dem Norden der USA und Europa gesammelt worden waren, ausgewertet und mit Klimadaten abgeglichen.

"Wir waren selbst überrascht, wie sehr der Klimawandel jetzt schon zum Hummelsterben beigetragen hat", betonte Dr. Tim Newbold von der University College London's Centre for Biodiversity / Environment Research. "Unsere Erkenntnisse legen nahe, dass in den kommenden Jahren noch viel größere Verluste auftreten. Wenn wir keine nennenswerten Erfolge gegen die Erderwärmung erzielen, können wir die Artenvielfalt bei Hummeln nicht erhalten." Hummeln würden aber eine Schlüsselrolle bei der Bestäubung von Tomaten, Kürbis und Beeren einnehmen. Neben Maßnahmen gegen den Ausstoß von Treibhausgasen müssten darüber hinaus auch Sofortmaßnahmen zum Hummelschutz ergriffen werden. So gehörten vermehrt geeignete Lebensräume für Hummeln angelegt - etwa Buschwerk und Hecken sowie Schattenplätze für Insekten.

Nachdruck mit freundlicher Genehmigung des Centres for ecological Apiculture and natural Apitherapy.