Die faszinierende Welt der Honigbiene: Königin, Drohne und Arbeiterin

Das Bienenvolk: Ein perfekt organisiertes System

In einem Bienenvolk hat jedes einzelne Wesen seine klaren Aufgaben, und das Funktionieren des gesamten Staates beruht auf dem Zusammenspiel aller Mitglieder. Bienen sind nicht gleich Bienen; die Vielfalt der Aufgaben und Lebenszyklen ist beeindruckend und essenziell für das Überleben des Volkes.

Die Königin: Mutter des Volkes und Zentrum der Fruchtbarkeit

Das Kopf des Volkes ist die Königin. Sie lebt etwa fünf Jahre lang, und ihre wichtigste Aufgabe ist das Legen der Eier, denn sie ist die einzige Mutter aller Bienen in diesem Bienenstock. Ihre Fruchtbarkeit ist außergewöhnlich: Nach der Begattung durch die Drohnen legt sie von Februar bis Ende September täglich 500 bis maximal 3.000 Eier. Über das Jahr hinweg legt sie etwa 150.000 Eier, die insgesamt etwa 60-mal so viel wiegen wie sie selbst. Die Königin hält das Bienenvolk mit einer besonderen Duftnote, einem Pheromon, zusammen. Sie entsteht ebenfalls aus einem befruchteten Ei, erhält jedoch ein ganz besonderes Futter, das „Gelee Royal“, und wächst in einer speziellen Hülle, der Weiselzelle, heran. Diese wird acht Tage nach der Eilegung verschlossen, und nach weiteren acht Tagen schlüpft sie als junge Königin. Verliert sie ihre Fruchtbarkeit mit zunehmendem Alter, ziehen sich die Bienen eine neue Königin heran. Die Königin besitzt als einziges fruchtbares Weibchen besonders stark ausgebildete Geschlechtsdrüsen und ist durch ihre Größe (20-25 mm) sowie ihren großen Hinterleib erkennbar. Sie muss sich nicht selbst um Nahrung bemühen, da sie von den Arbeiterinnen umsorgt wird. Ihre Mundwerkzeuge und Sammeleinrichtungen sind aufgrund fehlender Nutzbarkeit zurückgebildet. Die Königin hat eine Lebenserwartung von 3-5 Jahren. Für ihre Entwicklung braucht sie ca. 16 Tage. Sie besitzt einen diploiden Chromosomensatz mit 2n = 32 Chromosomen.

Ob die diploiden Larven geschlechtsreife Königinnen oder sterile Arbeiterinnen werden, wird über die Nahrung, also modifikativ bestimmt. Die Larven brauchen Kraftnahrung. Zunächst werden sie alle mit Gelee Royale gefüttert, einem Sekret, das die Arbeiterinnen in speziellen Kopfdrüsen produzieren. Ab dem fünften Tag bekommen zukünftige Arbeiterinnen zunehmend eine Mischung aus Pollen und Nektar. Die Königin dagegen darf weiterhin mit exquisitem Gelee Royale in unbegrenzten Mengen rechnen. Zwar unterscheidet sich ihr Erbgut nicht von dem anderer Larven, aber die spezielle Ernährung zieht eine Kaskade biochemischer Reaktionen nach sich. So werden zum Beispiel in diversen Bereichen des Erbguts Moleküle (Methylgruppen) angehängt, die die Entwicklung der Larve und die Ausbildung prägnanter Merkmale regulieren. Während die Arbeiterinnen nur drei oder vier verkümmerte Eischläuche besitzen, ist das Ovar der Königin riesig. Sie hat 180 bis 200 Eischläuche, in denen parallel Eier gebildet werden. Nur so kann sie für genügend Nachwuchs sorgen.

Die Arbeiterin: Das fleißige Herz des Bienenstaates

Die „normale“ Biene ist die Arbeiterin. Sie ist weiblich und ihre Aufgabe ist es, für das gesamte Volk zu arbeiten. Sie füttert die Jungen, macht die Waben sauber, übernimmt den Honig von den Sammlerbienen, baut mit ihrem Wachs die Honigwaben aus, hält Wacht am Flugloch, sammelt Honig und Pollen oder sucht nach neuen Futterquellen. Eine Arbeiterin wird im Sommer gerade einmal etwa 35 Tage alt; sie arbeitet ihr gesamtes Leben bis zur völligen Erschöpfung. Eine einzelne Biene führt in ihrem kurzen Leben sogar mehrere „Berufe“ aus. Die ersten zwölf Tage verbringt eine Arbeiterin durchgehend im Inneren des Bienenstocks, wo verschiedene Aufgaben je nach Alter anfallen.

Entwicklung und Aufgaben der Arbeiterin im Laufe ihres Lebens

• Tag 1-2: Zellreinigung. Kaum geschlüpft, ist die Biene dafür zuständig, die Wabenzellen zu putzen, um sie für einen erneuten Gebrauch vorzubereiten.
• Tag 3-5: Larvenpflege. Die Arbeiterin füttert und wärmt die älteren, robusten Larven. Als Nahrung erhalten ältere Larven das sogenannte Bienenbrot, eine Mischung aus Blütenpollen und Honig; jüngere werden noch mit Gelée Royale verwöhnt.
• Tag 6-13: Futterdrüsen entwickeln sich. Die Futterdrüsen im Kopf der Arbeiterinnen sind in dieser Zeit stark entwickelt. Ihre Hauptaufgabe ist die Pflege und das Füttern der Maden. Jede Arbeiterin kann durch den Pflegeaufwand (2.000 Besuche pro Made) nur drei Larven aufziehen.
• Tag 10-20: Baumeisterin. Da sich ihre Futtersaftdrüsen bis zu diesem Zeitpunkt zurückgebildet haben, ist sie nicht mehr in der Lage, den Nachwuchs zu versorgen. Stattdessen wird die Biene zur Baumeisterin. Mit ihren körpereigenen Wachsdrüsen schwitzt sie dünne Wachsplättchen aus, um damit Waben zu bauen, zu reparieren und Honig- und Larvenwaben zu verdeckeln.
• Tag 14-16: Rückbildung der Wachsdrüsen.
• Tag 17-19: Wächterin. Nun haben sich ebenfalls die Wachsdrüsen der Arbeiterin zurückgebildet. Durch ihre Giftdrüsen ist sie bestens vor Gefahren gewappnet und kann ihr Volk effektiv gegen Feinde verteidigen. Sie überwacht, wer in den Bienenstock darf und „patrouilliert“ in der näheren Umgebung, um potenzielle Gefahren zu erkennen.
• Ab Tag 20: Sammelbiene (Trachtbiene). Die Honigbiene gilt ab dem 22. Lebenstag als ausgewachsen und geht der Tätigkeit nach, die ihr den Namen Honigbiene eingebracht hat: Sie macht sich auf die Suche nach reichen Blütenwiesen, wo sie den wertvollen Nektar für Honig sammeln kann. Beim Auskundschaften der Umgebung nach Nektarquellen fliegt die Arbeiterin immer wieder zum Stock zurück, um die Informationen an ihre Kolleginnen weiterzugeben. Hierzu nutzt sie eine außergewöhnliche Art der Kommunikation: den Schwänzeltanz oder den Rundtanz, mit dem sie die Richtung und Entfernung zur Nektarquelle anzeigt.

Die Arbeitsaufgabe hängt dabei maßgeblich vom Alter der Biene ab. Nach dem Schlupf putzt die junge Biene die Zellen. Nach einigen Tagen kümmert sie sich dann um den Pollenbrei, den sie an die älteren Bienenmaden verfüttert. Wenn die junge Dame etwa zwei Wochen alt ist, überlässt sie das Füttern den jüngeren Bienen und fängt an, Wachsschüppchen auszuschwitzen und diese als Waben zu verbauen. Noch etwas später bilden sich die Futtersaftdrüsen wieder ganz zurück, sie hört ebenfalls mit dem Wachsschwitzen und Bauen auf und übernimmt die Wachtätigkeit an der Türe. So streng, wie es die Lehrmeinung vorsah, ist dieser Ablauf in Wirklichkeit aber nicht geregelt; das Bienenvolk ist hochgradig flexibel, was die Anpassung an die Notwendigkeiten angeht. Eine Sammelbiene kann auch auf ihre alten Tage noch mal zur Baubiene werden, falls es die Situation erfordert, und Jungbienen können schneller als normal zur Sammelbiene befördert werden.

Obwohl Arbeitsbienen sich genetisch und auch von ihren Anlagen her nicht von ihrer Königin unterscheiden, sind sie doch in der Regel unfruchtbar. Die Pheromone, die die Stockmutter ausschüttet, verhindern die Aktivierung der Eierstöcke ihrer Töchter. Wenn allerdings die Stockmutter ausfällt und die Bienen es nicht schaffen, eine neue Königin heranzuzüchten, fangen nach einem gewissen Zeitraum einige Arbeiterinnen damit an, selber Eier zu legen und werden zu „Drohnenmütterchen“. Da diese Arbeiterinnen sich nie in ihrem Leben mit Drohnen verpaart haben, sind die gelegten Eier alle unbefruchtet und werden damit zu Drohnen.

Arbeiterinnen sind die weiblichen Honigbienen. Die meisten Angehörigen eines Bienenvolkes sind Arbeiterinnen. Dies sind Weibchen, die in ihrer Geschlechtlichkeit durch die laufende Abgabe von Pheromonen der Bienenkönigin gehemmt sind. Die Dauer der Entwicklung einer Arbeiterin ist unterschiedlich: Das Stadium der Rundmade dauert etwa fünf bis sechs Tage, in dieser Zeit wird die Larve zunächst mit Futtersaft, später mit Honig und Pollen ernährt. Anschließend wird sie zur Streckmade und spinnt sich ein. Arbeiterinnen verschließen die Zelle mit einem luftdurchlässigen Deckel. Nach der fünften Häutung entsteht die Puppe, welche bereits die Gestalt der Biene hat. Die Entwicklungszeit von einer Arbeiterin beträgt etwa 12 Tage.

Arbeiterinnen werden im Sommer nicht besonders alt; 60 Tage war die landläufige Annahme, heute geht man von deutlich weniger aus. Pflanzenschutzmittel und Monokulturen verursachen zusätzlichen Stress und hinterlassen ihre Spuren im Bienenvolk. Im Sommer sind die Völker bei einer Legeleistung der Königin von bis zu 2.000 Eiern je Tag in der Entwicklungsspitze zwischen 30.000 (normal) und 50.000 Individuen (sehr stark) groß. Im August und September ändert sich die Entwicklung der Arbeitsbiene: Eine veränderte Fütterung der Arbeiterinnenmaden bewirkt bei den sich nun entwickelnden Bienen eine Speicherung von Eiweiß. Diese, im Gegensatz zu normalen Arbeitsbienen, sehr langlebigen Bienen pflegen und sammeln auch nicht mehr.

Die Drohnen: Männliche Bienen mit einer einzigen Aufgabe

Die männlichen Bienen heißen „Drohnen“. Sie sind um einiges größer und dicker als die Arbeiterinnen. Sie tun eigentlich nichts, fliegen herum und lassen sich füttern. Im Herbst, wenn es an die Honigreserven geht, werden die Drohnen vor die Tür vertrieben. Ihre einzige Aufgabe ist es, eine Königin zu begatten. Das ist dann zugleich auch der Höhepunkt ihres Lebens, denn danach sterben sie sofort. Sie entstehen aus einem unbefruchteten Ei der Königin. Aus dem Ei wird eine Made, nach neun Tagen wird sie in ihrer Zelle eingeschlossen und verlässt diese nach weiteren 15 Tagen als junger Drohn. Die Entwicklungszeit von Drohnen beträgt 24 Tage. Sie sind gedrungener gebaut als die beiden anderen Formen (15-17 mm). Ihre Aufgabe erschöpft sich lediglich darin, junge Königinnen während des Hochzeitsflugs zu begatten. Daher sind ihre Geschlechtsorgane sehr gut ausgebildet, während der Rüssel verkürzt ist, sowie Sammeleinrichtungen und Stachel fehlen. Sie beteiligen sich nicht an den Arbeiten im Bienenstock und müssen sogar von den Arbeiterinnen gefüttert werden. Die Drohnen leben nur wenige Wochen und sterben nach der Begattung. Diejenigen, die sich nicht fortgepflanzt haben, werden im Herbst nicht mehr gebraucht.

Drohnen entwickeln sich aus unbefruchteten Eiern (n = 16). Ihre Körperzellen werden aber während der Entwicklung nachträglich diploid, z. T. auch polyploid (Autopolyploidisierung). Lediglich die Zellen der Keimbahn bzw. die Keimzellen bleiben haploid. Bei nahe verwandten Schlupfwespen hat man erkannt, dass die Geschlechtsbestimmung vermutlich nicht direkt mit dem haploiden Chromosomensatz der Männchen zusammenhängt. Schlupfwespen besitzen das geschlechtsbestimmende Gen in Form von mindestens 12 verschiedenen Allelen. Werden durch Befruchtung der Eizelle verschiedene Allele kombiniert (Heterozygotie), entsteht ein Weibchen. Homozygote Eizellen entwickeln sich zu Männchen. Ähnliches gilt vermutlich auch für die Honigbienen.

Geschlechtsbestimmung und Fortpflanzung

Das Geschlecht (ob weiblich oder männlich) wird bei Bienen genotypisch bestimmt. Diploide, heterozygote Eier entwickeln sich weiblich. Haploide Eier und später diploide, homozygote Körperzellen werden männlich - werden zu Drohnen. Bei der Befruchtung der Eier werden bezüglich des geschlechtsbestimmenden Gens meist unterschiedliche Allele kombiniert. Heterozygote Eizellen differenzieren sich weiblich - werden Königin oder Arbeiterin. Die diploiden Körperzellen der Drohnen sind immer homozygot, da sie durch Autopolyploidisierung aus der haploiden Eizelle entstanden sind - sie differenzieren sich männlich.

Zur Fortpflanzung legt die Bienenkönigin jeweils ein Ei in die Wabe, wobei sie entscheiden kann, ob sie ein befruchtetes oder unbefruchtetes Ei legt. Aus unbefruchteten Eiern entstehen Drohnen (männliche Bienen), aus befruchteten Arbeiterinnen. Die Dauer dieser Entwicklung ist unterschiedlich. Die Entwicklung einer Königin beginnt wie bei den Arbeiter-Bienen aus einem befruchtetem Ei. Im Staat der Honigbienen sind die Aufgaben klar verteilt: die Königin legt Eier, die Arbeiterinnen sind im Normalfall unfruchtbar. Welche Gene jedoch diese arbeitsteilige Fortpflanzung regeln, war bislang ein Rätsel. Doch nun haben Forscher erstmals den Zusammenhang zwischen einem Gen und dem Fortpflanzungsverhalten einer Bienenart nachgewiesen. Um zu überleben, sind Honigbienen bei der Fortpflanzung auf Arbeitsteilung angewiesen. Statt selbst Eier zu legen, ziehen europäische Arbeiterbienen die von der Königin produzierten Schwestern groß, halten den Stock sauber und sammeln Nahrung. Nur weniger als ein Prozent der Arbeiterinnen können in Anwesenheit der Königin ihre Eierstöcke aktivieren.

Die Bedeutung von Gelée Royale

Nur die Bienenkönigin erhält ihr gesamtes Leben lang Gelée Royale als Nahrung. Man geht davon aus, dass diese Nahrung für die lange Lebensdauer der Königin sowie deren außerordentliche Größe und Fruchtbarkeit verantwortlich ist. Aus diesem Grund wird Gelée Royale in der Apitherapie (Einsatz von Bienenprodukten) häufig angewendet, um das allgemeine Wohlbefinden und die Vitalität der Menschen zu verbessern.

Winterbienen und ihre Besonderheiten

Winterbienen hingegen sind nicht im Außendienst unterwegs, dadurch haben sie deutlich weniger Stress und können mehrere Monate alt werden. Hierbei handelt es sich um die letzte im Herbst aufgezogene Brut. Ihre Aufgabe besteht darin, zu überwintern und im Frühjahr erneut mit der Brutpflege zu beginnen. Hierzu haben sie einen körpereigenen Eiweißvorrat, den sie verbrauchen, bevor ein Pollensammeln möglich ist. Kommt es in dieser Zeit (Februar) zu einem starken Kälteeinbruch, so wird das Brüten eingestellt und junge Larven aufgefressen.

Die Komplexität des Bienenstaates

Ein Bienenstaat besteht aus einer Königin (weiblich, fertil), wenigen Drohnen (männlich, fertil) und vielen Arbeiterinnen (weiblich, steril). Sie haben alle charakteristische Körpermerkmale. Zwischen ihnen besteht eine genau festgelegte Arbeitsteilung. Es gibt noch weitere Faktoren, die Einfluss auf die Tätigkeiten einzelner Bienen im Gesamtorganismus Bienenvolk haben. So kann der Bedarf an Tätigkeiten durch unterschiedlichste innere und äußere Zustände und Einflüsse auf das Bienenvolk stark variieren. Beispiele sind der Jahreszyklus, der Schwarmtrieb, Bienenvergiftungen mit dem Verlust von vielen Sammelbienen etc. Hinzu kommt, dass die Bienen eines Volkes auch unterschiedliche Erbanlagen haben, was zu Spezialisierungen führt. Schließlich führen auch geringfügig unterschiedliche Temperaturen während des Larvenstadiums einer Arbeiterin zu unterschiedlichen Fähigkeiten.

Zweieinhalb mal muss eine Biene um die Erde fliegen, um für uns Nektar genug für ein Glas Honig zusammengesammelt zu haben. Während ihrer Lebenszeit produziert die Honigbiene eine ganze Reihe an wertvollen Rohstoffen, die auch der Mensch für sich nutzen kann.

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