Bienenstöcke sind „lebende Immunsysteme“, die Bienen schützen
Forscher der Universität Sydney haben herausgefunden, dass Honigbienenstöcke als „lebende Immunsysteme“ fungieren, die dazu beitragen, das Bienenvolk, dessen Nachkommen und die Nahrungsvorräte vor Krankheiten zu schützen.
Diese Erkenntnis unterstreicht der Universität zufolge die Notwendigkeit, den Lebensraum der Bienen zu schützen, um ihre Gesundheit zu gewährleisten.
In einem Beispiel für „Insekten-Engineering“ ist jeder Bestandteil des Bienenstocks – vom Bienenwachs über Honig und Pollen bis hin zum Propolis, einem klebrigen Stoff, den Bienen von Pflanzen sammeln – strategisch in verschiedenen Bereichen des Bienenstocks „eingebaut“.
Die Anordnung dieser Materialien im Bienenstock, kombiniert mit ihren einzigartigen antimikrobiellen und chemischen Eigenschaften, wirke zusammen, um Krankheiten abzuwehren und nützliche Pilze und Bakterien zu fördern. Dies ähnele der Funktionsweise des menschlichen Immunsystems, das dabei hilft, sowohl nützliche als auch schädliche Mikroben in unserem Körper – bspw. in unserem Darm – zu regulieren.
Allerdings gibt es einen Haken. Die Forscher fanden heraus, dass die natürlichen Abwehrmechanismen des Bienenstocks stark von der Umgebung abhängen und wie ein Spiegel des Ökosystems wirken. Honigbienen können nur dann starke Abwehrsysteme für ihren Bienenstock aufbauen, wenn die Qualität der verfügbaren Ressourcen zur Herstellung der Baumaterialien ausreichend sei.
Bienenstöcke, die näher an heimischem Buschland oder landwirtschaftlichen Flächen lagen, wiesen messbar unterschiedliche chemische Abwehrmechanismen auf, was den unsichtbaren Einfluss von Ökosystemen auf die Fähigkeit eines Bienenstocks, Krankheiten abzuwehren, verdeutliche.
Bienenstöcke sind Zuhause, Arbeitsplatz, Kantine, Krankenhaus
„Bienenstöcke sind nicht nur das Zuhause der Bienen, sondern dienen ihnen auch als Arbeitsplatz, Kantine und Krankenhaus – und nun können wir der Liste auch noch das Immunsystem hinzufügen“, sagt die leitende Forscherin Dr. Kenya Fernandes. „Wir wissen bereits, dass Honig, Bienenwachs und Propolis für sich genommen antimikrobielle Eigenschaften besitzen. Überraschend war jedoch, dass die Anordnung dieser Stoffe im Bienenstock nicht zufällig, sondern systematisch erfolgte. Die antimikrobiellen Eigenschaften des Bienenstocks wirkten zusammen, um die Eier und Larven sowie den fermentierten Pollen, den die Bienen zu sich nehmen, zu schützen.“
In einer in „ISME Communications“ veröffentlichten Studie sammelten die Forscher Proben von Honig, Pollen, Bienenwachs und Propolis aus 24 Honigbienenvölkern in fünf Bienenständen am Tocal College in New South Wales und analysierten deren antimikrobielle und chemische Eigenschaften. Das Team entnahm außerdem Proben von Bienen, um die in deren Darm lebenden mikrobiellen Gemeinschaften sowie die antimikrobiellen Eigenschaften ihrer Sekrete und Körpergewebe zu untersuchen.
Ein Bienenstock besteht aus Waben aus Bienenwachs, die als Lagerstätten dienen. Das natürliche Immunsystem des Bienenstocks war in Schichten organisiert, um die Eier und Larven im Zentrum des Bienenstocks zu schützen.
Die Bereiche des Bienenstocks, die der Außenumgebung ausgesetzt waren, wiesen die stärksten natürlichen Abwehrkräfte auf. Honig aus diesen Bienenstöcken zeigte die wirksamsten antimikrobiellen Eigenschaften, ebenso wie Propolis, das von den Bienen zum Verschließen von Lücken und Rissen verwendet wird. Der analysierte Honig und das Propolis erwiesen sich durchweg als reich an bioaktiven Verbindungen, darunter Wasserstoffperoxid im Honig und pflanzliche Verbindungen, sogenannte Flavonoide, im Propolis.
„Je näher wir dem Zentrum des Bienenstocks kamen, desto gezielter wirkten die antimikrobiellen Abwehrmechanismen: Wachswaben, gelagerter Pollen und die Körper der Bienen selbst trugen dazu bei, schädliche Bakterien und Pilze herauszufiltern und gleichzeitig nützliche Arten zu fördern“, sagte Dr. Fernandes.
Bakterien und Pilze kommen aus Blütennektar
Die Forscher stellten außerdem fest, dass viele der im Bienenstockmaterial vorhandenen Bakterien und Pilze wahrscheinlich aus Blütennektar stammten, was den Einfluss der Umgebung zeigt, in der die Bienen Nahrung sammeln.
Es zeigte sich, dass die Abwehrmechanismen des Bienenstocks stärker auf den Schutz vor Bakterien als vor Pilzen ausgerichtet seien. Dies sei höchstwahrscheinlich ein Kosten-Nutzen-Kompromiss, bei dem der Bienenstock mehr Ressourcen in die Abwehr der schwerwiegendsten Bedrohung durch bakterielle Krankheiten investiere. Ein Beispiel hierfür sei die Amerikanische Faulbrut, eine häufige, tödliche und hochansteckende bakterielle Krankheit, die Honigbienenlarven befällt und einen ganzen Bienenstock auslöschen kann.
„Dies zeigt, dass gesunde Bienenstöcke von gesunden Ökosystemen abhängig sind und von diesen beeinflusst werden. Landrodung und intensive Landwirtschaft könnten die natürlichen Abwehrkräfte der Bienen still und leise untergraben. Dies liefert ein starkes Argument für den Schutz vielfältiger blühender Lebensräume, die gesunde Bienenvölker unterstützen“, sagt Mitautorin Elizabeth Frost, technische Spezialistin für Bienen beim NSW Department of Primary Industries and Regional Development (DPIRD).
„Es gibt direkte Bedrohungen für Bienenpopulationen wie die Varroamilbe, doch viele sind sich der indirekten Gefahren nicht bewusst: Der Rückgang gesunder Ökosysteme hat einen Dominoeffekt. Landschaften mit einer vielfältigen Pflanzenwelt können die Widerstandsfähigkeit der Bienen gegenüber Krankheiten stärken.“
Die Studie konzentrierte sich auf die Europäische Honigbiene, doch Dr. Fernandes möchte untersuchen, ob ein ähnliches System auch bei australischen einheimischen stachellosen Bienenarten existiert, die sozial leben und große Kolonien bilden.
„Ich würde gerne herausfinden, ob andere soziale Insekten wie einheimische stachellose Bienen, Ameisen und Termiten, die ebenfalls unglaublich komplexe Behausungen bauen, über dasselbe System verfügen“, sagte Dr. Fernandes.
