Parungsbiologie bei Honigbienen

Kurzfassung vom Artikel von Dr. Gudrun und Prof. Dr. Nikolaus Koeniger erschienen auf die Biene, Heft 02/2014, pp. 7 – 9

 

An warmen, sonnigen Tagen, besonders im Mai und Juni, schwillt um die Mittagszeit der Flugton vor den Fluglöcher der Völker deutlich hörbar an. Ein Massenstart der Drohnen mit vollem Honigmagen! Sie fliegen zu Drohnensammelplätzen (DSP) und warten dort auf Königinnen.

Auf dem DSP warten schon 10 bis 15 Tausend Drohnen. Denn pro Volk werden bis zu 2.000 Drohnen, aber nur ein bis zwei Königinnen großgezogen.

Nach Ruttner stammen die Drohnen vor allem aus einem Umkreis von 2 km, aber auch 5 km werden von Drohnen durchaus zurückgelegt – manchmal sogar bis zu 8 km.

Eine Füllung der Honigblase reicht im Durchschnitt für 25 Minuten Flugzeit. Bei einer Fluggeschwindigkeit von ca. 20 km/Stunde braucht ein Drohn zum Erreichen eines DSP in einem Kilometer Entfernung etwa 3 Minuten, zusammen mit dem Rückflug 6 min. Er hat also knapp 20 Minuten lang die Chance, auf eine Königin zu treffen. Beträgt ein Weg aber 3 km, bleiben ihm nur 7 Minuten. Je kürzer also der Weg zum DSP ist, desto höher die Paarungschancen für den Drohn.

Königinnen dagegen fliegen häufig zu einem entfernten DSP. Die einzelne Paarung dauert nur wenige Sekunden, sodass bei Vorhandensein tausender paarungsbereiter Drohnen in weniger als 5 Minuten ausreichend viele Paarungen stattfinden können. Die Königin hätte bei 25 Minuten Paarungsflugdauer mindestens jeweils 10 min Zeit für Hin- und Rückweg. Demnach ist ein DSP in mehr als 3 km Entfernung vom Bienenstand für die Königin ohne Minderung ihrer Paarungsmöglichkeiten erreichbar.

Das Eintreffen der Königin auf dem Sammelplatz löst sofort eine Konkurrenz unter den vielen Drohnen aus (…) und es kommt zur ersten Paarung, die für den Drohn immer tödlich endet. Der Verbrauch der Drohnen endet meist erst nach der 8., bisweilen sogar erst nach der 15. Paarung.

Von den empfangenen Spermien werden in den nächsten 24 Stunden nur etwa 6 Millionen (5%) in der Spermatheka als lebender Vorrat gespeichert. Die Menge der pro Drohn gespeicherten Spermien ist dabei sehr unterschiedlich.

Warum gibt es keine Paarung im Volk?

In der Regel haben alle Arbeiterinnen, die junge Königin und die Drohnen eine gemeinsame Mutter. Demnach wären im Nest nur Paarungen zwischen Schwestern und Brüdern möglich, also „Inzest“. Paarungen zwischen sehr eng verwandten Eltern sind jedoch häufig mit großen Nachteilen für die Nachkommen verbunden. Zu diesen allgemeinen Inzuchtschäden, der Inzuchtdepression, kommt bei den Honigbienen noch ein besonders schwerwiegender Faktor hinzu, der mit der besonderen Geschlechtsbestimmung zusammenhängt.

Geschlechtsbestimmung bei Honigbienen

Die Geschlechtsbestimmung bei Bienen ist anders als bei Säugetieren! Denn bei Bienen wird das Geschlecht nicht wie beim Menschen durch Geschlechtschromosomen (x- und y-Chromosom), sondern nur durch ein einziges Gen auf einem Chromosom, dem Sex-Locus, bestimmt. Dieses Sex-Gen gibt es in vielen verschiedenen Variationen, den Sex-Allelen.

Unbefruchtete Eier haben immer nur einen Satz Chromosomen (sind hapolid) und haben nur ein Sex-Allel. Befruchtete Eier haben einen doppelten Chromosomensatz (sind diploid), haben also zwei Chromosomen von jeder Sorte und auch zwei, auf dem der Sex-Locus liegt.

Damit sich aus einem befruchteten Ei ein Weibschen (Arbeiterin oder Königin) entwickelt, müssen an beiden geschlechtsbestimmenden Sex-Loci unterschiedliche Sex-Allele liegen. Tragen die Chromosomen von Eikern und Spermakern das gleiche Sex-Allel, so entwickelt sich das befruchtete Ei zu einem diploiden Drohn.

Es war vor allem Prof. Woyke, der bereits in den 1960er Jahren gezeigt hat, dass die Ammenbienen solche diploiden Drohnenlarven sofort nach dem Schlupf aus dem Ei erkennen und auffressen. Die gedeckelten Brutwaben aus betroffenen Völkern, die durch zu enge Zucht entstanden sind, weisen dann viele leere Zellen auf. Wird die Zahl der Sex-Allele in einer Zuchtpopulation zu klein, nimmt die Wahrscheinlichkeit starker Brutausfälle zu. Dies sind die Gründe, warum Erbanlage, die eine Paarung im Volk ermöglicht hätten, im Laufe der natürlichen Entwicklung während vieler Millionen Jahre ausgeschlossen wurden.

Die Mehrfachpaarung der Königin hat allerdings auch noch einige andere Vorteile für das Bienenvolk. Es hat sich gezeigt, dass sich genetische Unterschiede zwischen den Arbeiterinnen, die auf verschiedene Drohnenväter zurückgehen, positiv auf die Vitalität und Widerstandsfähigkeit des Volkes auswirken.


Nachtrag: Ehrliche Königinnen

Kurzfassung vom Artikel von Dr. Heike Ruff erschienen auf die Biene, Heft 02/2014, p. 25

Arbeiterinnen können über Duftstoffe (Pheromone) jederzeit erkennen, wie gut eine Königin begattet wurde. Laut einer aktuellen Studie signalisieren vor allem die Königinnenpheromone, ob die Verpaarung erfolgreich war. Da Arbeiterinnen „schlecht“ gepaarte Königinnen durch solche ersetzen, die für genetisch unterschiedliche Nachkommen eines Volkes sorgen können, kann dieser Pheromon-Cocktail ein Todesurteil für die Königin sein.

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