Honigbienen gelten als wenig aggressiv, sind aber unter Einsatz ihres Lebens dazu bereit, ihren Stock zu verteidigen, wenn sie ihn bedroht sehen. Dass sie den Stich in eine Säugetierhaut meist tatsächlich nicht überleben, liegt an den feinen Widerhaken an ihrem Stachel, die eine Flucht nach der Konfrontation meist vereiteln. Die Biene injiziert ihr gesamtes Gift auf einmal, was ihren Stich in der Regel schmerzhafter macht als jenen der Wespe, die sich ihr Gift für mehrere Attacken einteilen kann.

Eher stechfaul

Dieser Verteidigungsstrategie ist es wohl auch zu verdanken, dass Honigbienen vergleichsweise wenig stechfreudig sind. Wittert eine Arbeiterin im Wachdienst aber eine Gefahr für Königin oder Brut, zögert sie keine Sekunde. Vor allem dunkle Farbtöne und schnelle, hektische Bewegungen fördern die Angriffslust.

Zugleich wird auf chemischem Weg Alarm geschlagen. Ein Pheromon sorgt dafür, dass andere Bienen aus der Umgebung und dem Stock zu Hilfe fliegen. Angesichts einer solchen wachsenden Wolke aus Soldatinnen, Wächterinnen und Arbeiterinnen verzichten die meisten Honigdiebe auf den süßen Extrahappen.

Komplexe Chemie

Die nötige Wucht des Gegenangriffst wird dabei ebenfalls über dieses Pheromon gesteuert: Je mehr Bienen den Eindringling gestochen haben, desto höher ist die Konzentration dieses Alarmpheromons. Damit sich die Verteidigungsaktion nicht unkontrolliert aufschaukelt und völlig aufreibt, hat sich eine Art "Stoppmechanismus" entwickelt – ein Instrument, das ganz auf die lokale Gefahrenlage abgestimmt ist, wie Innsbrucker Physiker und Konstanzer Biologen nun im Fachjournal "BMC Biology" berichten.

Das Alarmpheromon mit seinem bei Imkern bekannten, an Bananen erinnernden Duft ist eine chemisch komplexe Mischung aus über 40 Verbindungen mit dem Hauptbestandteil Isoamylacetat. Weil das Pheromon beim Stechen freigesetzt wird, nimmt seine Konzentration im Verlauf eines Angriffs stetig zu.

In Experimenten mit Westlichen Honigbienen wiesen Andrea López-Incera vom Institut für Theoretische Physik der Universität Innsbruck und die Biologin Morgane Nouvian von der Universität Konstanz nun erstmals eine abnehmende Aggressivität bei hohen Pheromonkonzentrationen nach. "Eine mögliche Funktion dieses Stoppeffekts hoher Konzentrationen des Alarmpheromons könnte darin bestehen, das Überstechen bereits besiegter Eindringlinge und damit unnötige Opfer unter den Arbeiterinnen zu vermeiden", so Nouvian.

Simulierte Evolution

In dem interdisziplinären Projekt führten die Wissenschafter aber nicht nur Experimente durch. Um die Evolution solcher und anderer kollektiver Verhaltensweisen besser zu verstehen, verwendeten sie auch ein Modell, das ursprünglich vom Quantenphysiker Hans Briegel und seinen Kollegen an der Universität Innsbruck entwickelt wurde.

Sie konnten damit das Verhalten von Individuen, des Kollektivs und auch die Reaktion auf verschiedene Räuber detailliert modellieren. "Wir waren damit in der Lage, die wichtigsten Selektionsdrücke zu identifizieren, die das experimentell beobachtete Reaktionsmuster geformt haben", schreiben die Forscher in ihrer Arbeit.

Auf die Gefahren abgestimmt

Die Simulationen legten nahe, dass sich die Bienenvölker an den stärksten Räuber anpassen, dem sie begegnen. Sind also Bienenvölker vor allem mit schwachen Räubern wie Mäusen oder Kröten konfrontiert, stechen sie nach Angaben der Forscher bei hohen Pheromonkonzentrationen seltener als Völker, die häufiger auf schwer abzuschreckende Räuber wie Bären treffen.

Die Forscher wandten ihr Modell auch auf die sogenannten "Killerbienen" an. Diese berüchtigte "Afrikanisierte Biene", eine Unterart der Westlichen Honigbiene, soll Vermutungen zufolge ihre höhere Aggressivität als Reaktion auf höhere Angriffsraten und hochspezialisierte, schwer abzuschreckende Raubtiere wie den Honigdachs entwickelt haben.

Die Simulation zeigte, dass Bienen, die vielen Angriffen und robusten Räubern ausgesetzt sind, tatsächlich stärkere Verteidigungsreaktionen entwickeln als solche, bei denen dies nicht der Fall ist. Diese Ergebnisse wollen die Wissenschafter nun mit empirische Daten von echten Bienen verifizieren. (red, APA, 25.5.2021)