Stachellose Bienen: Rekrutierung und Kommunikation II

Bei eusozialen Insekten wie Bienen und Ameisen ist das Kommunikationsverhalten hoch entwickelt. Die stachellosen Bienen der Tropen und Subtropen leben in Kolonien von bis zu vielen tausend Individuen. Wie die Honigbienen rekrutieren sie Nestgenossinnen zur Ausbeutung von Futterquellen. Obgleich sie nach gegenwärtigem Wissen nichts dem berühmten Bienentanz Vergleichbares aufweisen, sind sie sehr effiziente Rekrutierer. Wie machen sie das? Das vorliegende Projekt befasst sich mit der zugrundeliegenden Kommunikation, Navigation und sensorischen Biologie und behandelt drei Problemkreise. (i) Unter besonderer Berücksichtigung der Gattung Melipona soll das Projekt zur Klärung der fundamentalen Frage beitragen, ob symbolische Kommunikation vorliegt oder nicht, d.h. Information über die Entfernung und Richtung der Futterquelle in entsprechende Signale übersetzt und kommuniziert wird. Die anhaltende Kontroverse über dieses Problem leidet darunter, dass wichtige Experimente noch immer ausstehen. Dazu gehören sorgfältig durchgeführte Fächerversuche, Beobachtungen der Flugbahnen von neu rekrutierten Bienen und die systematische Manipulation der vibratorischen Signale der Sammlerinnen. (ii) Das Projekt wird proximate Mechanismen der Rekrutierung mit modernen Messtechniken wie Laser- Vibrometrie und 3D-Anemometrie analysieren. So werden Dämpfung und Transformation der Vibrationen und der assoziierten Luftschall- und Luftströmungssignale (von der Melipona - Sammlerin besonders während der Trophallaxis produziert) auf ihrem Weg durch verschiedene Neststrukturen und von der Sender- zur Empfängerbiene quantitativ bestimmt werden. Nur so lässt sich abschätzen, was und unter welchen Umständen der Empfängerbiene als Signal dienen kann. Auch sollen Herkunft, Eigenschaften und biologische Bedeutung verschiedener von den stachellosen Bienen eingesetzter Duftmarken mit Hilfe von Bioassays, chemischen Analysen und elektrophysiologischen Experimenten geklärt werden. (iii) Schließlich wird sich das Projekt mit der Diversität des Rekrutierungsverhaltens von stachellosen Bienen und den Anpassungen an spezielle ökologische Bedingungen befassen. Insbesondere werden 2 nah verwandte Arten aus der Trigona-Gruppe untersucht werden, die bisher nie wie Melipona mit "symbolischer Kommunikation" in Verbindung gebracht wurden, aber ebenso effektive Rekrutierer zu sein scheinen. Eine der beiden Arten legt gegensätzlich zur zweiten und anderen Vertretern der Trigona-Gruppe für die Neulinge keinen Duftpfad als Wegweiser zum Futter. Zum besseren Verständnis der tatsächlichen Bedeutung möglicher Signale werden die intranidalen Verhaltensweisen der beiden Arten, die sich außerhalb des Nestes ganz unterschiedlich verhalten, verglichen werden. Ein Großteil der Projektarbeit ist in Brasilien und Zentralamerika durchzuführen. Sie wird Experten aus Brasilien, Deutschland und Österreich zusammenführen. Im Hinblick auf die zunehmende Beachtung der Bedeutung stachelloser Bienen für die Bestäubung und die Imkerei hat das vorliegende Projekt auch Bezüge zu angewandten Aspekten.

Bei eusozialen Insekten wie Bienen und Ameisen ist das Kommunikationsverhalten hoch entwickelt. Die stachellosen Bienen der Tropen und Subtropen leben in Kolonien von bis zu vielen tausend Individuen. Wie die Honigbienen rekrutieren sie Nestgenossinnen zur Ausbeutung von Futterquellen. Obgleich sie nach gegenwärtigem Wissen nichts dem berühmten Bienentanz Vergleichbares aufweisen, sind sie sehr effiziente Rekrutierer. Wie machen sie das? Das vorliegende Projekt befasst sich mit der zugrundeliegenden Kommunikation, Navigation und sensorischen Biologie und behandelt drei Problemkreise. 1. Unter besonderer Berücksichtigung der Gattung Melipona soll das Projekt zur Klärung der fundamentalen Frage beitragen, ob symbolische Kommunikation vorliegt oder nicht, d.h. Information über die Entfernung und Richtung der Futterquelle in entsprechende Signale übersetzt und kommuniziert wird. Die anhaltende Kontroverse über dieses Problem leidet darunter, dass wichtige Experimente noch immer ausstehen. Dazu gehören sorgfältig durchgeführte Fächerversuche, Beobachtungen der Flugbahnen von neu rekrutierten Bienen und die systematische Manipulation der vibratorischen Signale der Sammlerinnen. 2. Das Projekt wird proximate Mechanismen der Rekrutierung mit modernen Messtechniken wie Laser- Vibrometrie und 3D-Anemometrie analysieren. So werden Dämpfung und Transformation der Vibrationen und der assoziierten Luftschall- und Luftströmungssignale (von der Melipona - Sammlerin besonders während der Trophallaxis produziert) auf ihrem Weg durch verschiedene Neststrukturen und von der Sender- zur Empfängerbiene quantitativ bestimmt werden. Nur so lässt sich abschätzen, was und unter welchen Umständen der Empfängerbiene als Signal dienen kann. Auch sollen Herkunft, Eigenschaften und biologische Bedeutung verschiedener von den stachellosen Bienen eingesetzter Duftmarken mit Hilfe von Bioassays, chemischen Analysen und elektrophysiologischen Experimenten geklärt werden. 3. Schließlich wird sich das Projekt mit der Diversität des Rekrutierungsverhaltens von stachellosen Bienen und den Anpassungen an spezielle ökologische Bedingungen befassen. Insbesondere werden 2 nah verwandte Arten aus der Trigona-Gruppe untersucht werden, die bisher nie wie Melipona mit "symbolischer Kommunikation" in Verbindung gebracht wurden, aber ebenso effektive Rekrutierer zu sein scheinen. Eine der beiden Arten legt gegensätzlich zur zweiten und anderen Vertretern der Trigona-Gruppe für die Neulinge keinen Duftpfad als Wegweiser zum Futter. Zum besseren Verständnis der tatsächlichen Bedeutung möglicher Signale werden die intranidalen Verhaltensweisen der beiden Arten, die sich außerhalb des Nestes ganz unterschiedlich verhalten, verglichen werden. Ein Großteil der Projektarbeit ist in Brasilien und Zentralamerika durchzuführen. Sie wird Experten aus Brasilien, Deutschland und Österreich zusammenführen. Im Hinblick auf die zunehmende Beachtung der Bedeutung stachelloser Bienen für die Bestäubung und die Imkerei hat das vorliegende Projekt auch Bezüge zu angewandten Aspekten.