Bemühungen zur Förderung der zukünftigen Gesundheit sowohl von Wildbienen als auch von bewirtschafteten Honigbienenvölkern müssen spezifische Lebensraumbedürfnisse berücksichtigen, wie z. B. die Dichte von Wildblumen.
Gleichzeitig kann die Verbesserung anderer Lebensraummaßnahmen – wie z. B. die Menge an natürlichem Lebensraum in der Umgebung von Ackerland – die Bienenvielfalt erhöhen und gleichzeitig gemischte Auswirkungen auf die allgemeine Bienengesundheit haben.
Das sind die wichtigsten Ergebnisse einer neuen Analyse von mehreren tausend Michigan-Bienen aus 60 Arten. Die Studie untersuchte, wie sich die Qualität und Quantität des Bienenlebensraums rund um kleine landwirtschaftliche Felder auf die Konzentration verbreiteter viraler Krankheitserreger in Bienengemeinschaften auswirkt.
„Die zukünftige Landbewirtschaftung muss berücksichtigen, dass eine umfassende Verbesserung der Lebensraumqualität zum Nutzen der Vielfalt der Bestäubergemeinschaften nicht unbedingt auch der Gesundheit der Bestäuber zugute kommt“, sagte die Biologin Michelle Fearon von der University of Michigan, Hauptautorin einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Ökologie. Die anderen Autoren stammen von der UM und der University of Washington.
„Um die Gesundheit der Bestäuber zu fördern, müssen wir uns auf die Verbesserung spezifischer Merkmale der Lebensraumqualität konzentrieren, die mit der Verringerung der Krankheitsprävalenz verbunden sind, wie z. B. das Pflanzen einer größeren Blumendichte“, sagte Fearon, Postdoktorand in der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie.
Bienen sind unverzichtbare Bestäuber, die sowohl die landwirtschaftliche Produktivität als auch die Vielfalt der Blütenpflanzen weltweit unterstützen. Aber in den letzten Jahrzehnten haben sowohl einheimische Bienen als auch bewirtschaftete Honigbienenvölker einen Bevölkerungsrückgang erlebt, der auf mehrere interagierende Faktoren zurückgeführt wird, darunter der Verlust von Lebensräumen, Parasiten und Krankheiten sowie der Einsatz von Pestiziden.
Als Teil der Arbeit für ihre UM-Doktorarbeit haben Fearon und ihre Kollegen mehr als 4.900 Bienen auf 14 Winterkürbisfarmen im Südosten von Michigan eingefangen und gefangen, wo sowohl Honigbienen als auch einheimische Wildbienen die Kürbisblüten bestäuben.
Die Bienen wurden auf das Vorhandensein von drei häufigen viralen Pathogenen untersucht. Niedrigere Viruskonzentrationen waren konsequenterweise stark mit einem größeren Artenreichtum oder einer größeren Biodiversität unter den lokalen Bienengemeinschaften verbunden. Die Anzahl der Bienenarten auf jeder Farm reichte von sieben bis 49.
Diese Ergebnisse, veröffentlicht im Februar 2021 in Ökologie, lieferte Unterstützung für das, was Ökologen den Verdünnungseffekt nennen. Diese umstrittene Hypothese geht davon aus, dass eine erhöhte Biodiversität die Übertragung von Infektionskrankheiten verringern oder verwässern kann.
Aber eine ungelöste Frage blieb nach der Veröffentlichung dieser Studie bestehen: War die Biodiversität wirklich für die beobachtete Verringerung der Viruskonzentration verantwortlich, oder gab es etwas in der Lebensraumqualität, das sowohl die Biodiversität der Bienen als auch die Prävalenz viraler Krankheitserreger veränderte?
„Viele Studien haben gezeigt, dass Gemeinschaften mit hoher Biodiversität solche mit niedrigen Raten an Infektionskrankheiten sind. Aber wir wissen auch, dass eine bessere Lebensraumqualität oft zu einer größeren Biodiversität führt“, sagte die Co-Autorin der Studie, Chelsea Wood von der University of Washington, einem ehemaligen Michigan Stipendiat an der UM.
„Welcher Faktor senkt also tatsächlich das Krankheitsrisiko: Biodiversität oder Lebensraum? Verdünnen Gemeinschaften mit hoher Biodiversität die Prävalenz von Krankheiten? Oder haben Gemeinschaften in hochwertigen Lebensräumen gesündere Wirte, die Infektionen besser widerstehen können? Unsere Daten zeigen, dass einige offensichtliche ‚ Verdünnungseffekte‘ könnten eigentlich gar nichts mit Biodiversität zu tun haben.“
Frühere Studien haben gezeigt, dass Lebensraumfaktoren sowohl den Ernährungszustand eines Tieres als auch die Stärke seines Immunsystems direkt beeinflussen können, was wiederum seine Anfälligkeit für Krankheitserreger beeinflussen kann. Zum Beispiel beherbergen eurasische rote Eichhörnchen, die in fragmentierten Lebensräumen leben, eine größere Belastung durch Magen-Darm-Parasiten als solche, die in zusammenhängenden Waldlebensräumen leben.
Um der eigentlichen Ursache ihrer Biene-Beobachtungen in Michigan auf den Grund zu gehen, erstellten Fearon und ihre Co-Autoren Modelle, die es ihnen ermöglichten, die Auswirkungen von Habitatmerkmalen auf Muster der Krankheitsprävalenz rigoros zu entwirren.
Sie überprüften die zuvor gesammelten Bienendaten erneut und fügten neue Informationen über den Lebensraum auf lokaler und landschaftlicher Ebene hinzu. Für die Studie definierten die Forscher hochwertige Bienenlebensräume als Gebiete, die eine ausreichende Menge und Vielfalt an Blütenressourcen (sowohl Pollen als auch Nektar) bieten, um eine gute Ernährung der Bestäuber aufrechtzuerhalten.
Auf lokaler Ebene waren der Blumenreichtum (dh die Vielfalt der Blumenarten) und die Blumendichte die Schlüsselindikatoren für einen hochwertigen Lebensraum. Auf Landschaftsebene waren der Anteil der „natürlichen Gebiete“, die landwirtschaftliche Felder umgeben, und der Landschaftsreichtum (d. h. Gebiete mit mehr Landbedeckungstypen) die Schlüsselmerkmale. Zu den Naturgebieten gehörten Laub-, immergrüne und Mischwälder; krautige und holzige Feuchtgebiete; Buschland; Grasweide; und Wildblumenwiese.
Die Forscher fanden heraus, dass der Lebensraum sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Pathogenkonzentration in Bienengemeinschaften haben kann. Dies ist ein Beweis für das, was die Autoren eine Beziehung zwischen Lebensraum und Krankheit nannten, bei der die Qualität des Lebensraums einen direkten Einfluss auf die Bienengesundheit hat.
Im Allgemeinen waren ein höherer Anteil an natürlichen Flächen und ein größerer Reichtum an Landbedeckungstypen mit einer erhöhten Virusprävalenz verbunden, während eine größere Blütendichte mit einer verringerten Virusprävalenz verbunden war.
„Gebiete mit größerem Blumenreichtum könnten Bienen bessere Pollen- und Nektarressourcen bieten, um ihnen zu helfen, Infektionen zu widerstehen oder sie abzuwehren“, sagte Elizabeth Tibbetts, Co-Autorin der Studie, Professorin an der UM-Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie, die Fearons Dissertationsberaterin war. „Außerdem kann eine größere Blütenfülle die effektive Nahrungsdichte von Bestäubern verringern und zu einer verringerten Übertragung von Krankheitserregern führen.“
Mehr Naturraum war auch mit einer höheren Artenvielfalt der Bienen verbunden, was wiederum zu einer verringerten oder abgeschwächten Virusprävalenz beitrug.
„Am wichtigsten ist, dass wir herausgefunden haben, dass eine bessere Lebensraumqualität in der umgebenden Landschaft ein Schlüsselfaktor für den Verdünnungseffekt war, den wir zuvor beobachtet haben“, sagte Fearon. „Dies liefert Beweise für eine lebensraumgetriebene Beziehung zwischen Biodiversität und Krankheit, bei der die Qualität des Lebensraums die Bienengesundheit indirekt beeinflusst, indem sie die Vielfalt der Bienenarten verändert.
„Aber unterschiedliche Metriken zur Lebensraumqualität wirkten sich sowohl positiv als auch negativ auf die Muster der Virusprävalenz aus. Dies bedeutet, dass die Lebensraumqualität das Potenzial hat, die Virusprävalenz bei Bestäubern zu verringern oder zu erhöhen, abhängig von der relativen Stärke der Wege von Lebensraumkrankheit und Biodiversität.
„Daher ist es wichtig zu überlegen, wie sich die Verbesserung spezifischer Maßnahmen zur Lebensraumqualität auf unterschiedliche Weise auf die Bienenvielfalt und die Bienengesundheit auswirken kann.“
Mehr Informationen:
Michelle L. Fearon et al., Habitatqualität beeinflusst die Prävalenz von Bestäuberpathogenen sowohl durch Habitat-Krankheits- als auch durch Biodiversitäts-Krankheitspfade, Ökologie (2022). DOI: 10.1002/ecy.3933