Honigbienen gedeihen mit Qualität statt Quantität der Nahrung in einem neuartigen Laboraufbau

Honigbienenarbeiter sammeln Pollen und Nektar von einer Vielzahl von Blütenpflanzen, um sie als Nahrungsquelle zu verwenden. Honigbienen suchen normalerweise in einer Entfernung von bis zu 1-2 Meilen vom Bienenstock nach Futter, obwohl sie manchmal sogar noch weiter reisen, einschließlich bis zu 10 Meilen entfernt. Ein Großteil der modernen Landschaft besteht jedoch aus landwirtschaftlichen Feldern, was die Möglichkeiten der Nahrungssuche für Honigbienen in diesen Gebieten einschränkt.

Wenn die Ernte am Ende des Sommers zurückgeht, erleiden Honigbienenpopulationen in Mais-Soja-lastigen Gebieten außerdem massive Verluste, was die Frage aufwirft, wie sich Agrarlandschaften auf die Art der Nahrung auswirken, die die Honigbienen einbringen, und ob diese Nahrung dann die Produktion der Königin beeinflusst Eier. Adam Dolezal (IGOH), Assistenzprofessor für Entomologie an der University of Illinois Urbana-Champaign, und Ashley St. Clair, Postdoktorandin in Dolezals Labor, untersuchten diese Fragen in einem neuen Artikel, der in veröffentlicht wurde Grenzen in nachhaltigen Ernährungssystemen.

Ihre Studie umfasste zwei Komponenten. Die erste bestand darin, Honigbienenkolonien in unterschiedlichen landwirtschaftlichen und Wildblumen-Prärielandschaften zu platzieren und die Art und Menge der gesammelten Pollen sowie die Anzahl der von der Königin gelegten Eier zu messen. Die Forscher fanden heraus, dass die Pollenmenge nicht je nach Standort der Ernte oder der Prärie variierte, sondern dass die Pollenart es tat, wobei der Hauptunterschied darin bestand, dass Honigbienen in der Nähe der Prärie mehr Nachtkerzenpollen sammelten als Honigbienen in der Nähe von Feldern.

Darüber hinaus legten Königinnen aus Kolonien, die näher an der Prärie platziert waren, mehr Eier als solche in der Nähe von Getreidefeldern, insbesondere im Spätsommer, wenn die Verfügbarkeit von Ernten abnimmt. St. Clair erklärte, dass dieses Ergebnis von Jahr zu Jahr etwas schwanke, weil Feldexperimente mit Honigbienen so viele Variablen zu berücksichtigen hätten.

„In der Praxis ist es sehr kompliziert, diese Unterschiede auseinanderzuhalten. Ich meine, es könnte Mais, Pestizide, die Zufälligkeit in den Kolonien sein … Es könnten alle Arten von Wechselwirkungen sein“, sagte St. Clair. „Wir wollten sehen, ob wir diese Ergebnisse im Labor replizieren könnten, weil dies bedeuten würde, dass die Pollenernährung tatsächlich ein Indikator für die reduzierte Eiablage der Königin ist, die wir im August sehen, und nicht irgendein anderer Umweltfaktor.“

Für den zweiten Teil der Studie nutzten die Forscher kleine Mikrokolonien-Honigbienenkästen, um die Frage nach den Auswirkungen der Ernährung auf die Eiablage in einer kontrollierten Laborumgebung zu testen. Die erste Studie repliziert auf diese Weise ein Feldexperiment. Der Käfig besteht aus zwei durchsichtigen Teilen, die um eine spritzgegossene Wabenplatte mit 264 Vertiefungen herum zusammenschnappen, damit die Bienen Nahrung lagern und die Königin Eier darin legen kann. Unten befindet sich eine Mulde, in die Nahrung gegeben werden kann Arbeitsbienen zu sammeln, auf die die Königin aber keinen Zugriff hat.

Die Käfige wurden ursprünglich vom Labor des IGB-Direktors Gene Robinson (GNDP) für die automatisierte Imkerei entwickelt. St. Clair und Dolezal entdeckten jedoch, dass sie eine hervorragende Möglichkeit waren, mehrere Kolonien zusammen in einer Laborumgebung zu beherbergen, wobei jede Kolonie etwa 60-100 Honigbienen beherbergt.

Die Völker wurden mit einer von drei Behandlungsdiäten gefüttert, die die in der Feldkomponente der Studie gefundenen Nahrungsmischungen nachahmten: Erntemischung, Präriemischung oder 100 % Nachtkerze, die hinzugefügt wurde, um zu sehen, ob ihr Nährwert der Grund für die Honigbienen war favorisierte es als Pollenquelle im Feld. Die Forscher zählten dann die Anzahl der Eier, die die Königin jeder Kolonie jeden Tag gelegt hatte.

In Übereinstimmung mit dem, was auf dem Feld gefunden wurde, legten Königinnen mehr Eier unter der Prärie-Diät als unter der Ernte- oder Primel-Diät. Die Ergebnisse sowohl der Feld- als auch der Laborkomponenten der Studie deuten darauf hin, dass Honigbienenvölker besser abschneiden, wenn sie eine abwechslungsreiche Ernährung erhalten, wie sie in einem Feld mit Prärieblumen zu finden wäre, im Vergleich zu einer weniger abwechslungsreichen Ernährung mit Feldfrüchten.

„Die Ergebnisse zeigen, dass die Qualität der Pollen wichtiger ist als die Quantität, die sie einbringen“, sagte St. Clair. „Es gibt bestimmte Pollen, wie Nachtkerze, die, wenn sie eingemischt werden, insgesamt nahrhafter sein können. Im Labor lieferte Primel jedoch nicht genügend Nährstoffe, um die Fruchtbarkeit der Königin zu verändern. Also, das Mitnehmen hier ist, dass der Honig Bienen brauchen eine abwechslungsreiche Ernährung.“

Was können Landwirte und/oder Imker also tun, um Honigbienen durch die Nahrungsknappheit im August zu helfen? Die Forscher erklärten, dass Präriestreifen, die bereits aus anderen Gründen von Landwirten eingesetzt werden, den zusätzlichen Vorteil haben, den Honigbienen zu helfen.

Durch das Platzieren von Streifen einheimischer Präriepflanzen um Wasserwege und Farmränder reduzieren Landwirte Erosion und Wasserverlust auf ihren Farmen und bieten auch eine zusätzliche Nahrungsquelle für Honigbienen. Und mit Laborstudien wie dieser können Forscher bessere Vorschläge machen, welche Arten von Präriepflanzen auf den Streifen bereitgestellt werden sollten.

„Das ist eine neue Denkweise darüber, was wir in diesen Kolonien messen“, sagte Dolezal. „Zu sehen, dass Ihre Königinnen produktiver sind, wenn Sie dieses oder jenes in Ihrer Landschaft haben, ist wirklich wertvoll.“

Das Team plant, das Mikrokolonie-Käfigsystem für die nächsten Forschungsschritte zu verwenden, die sich auf die Exposition gegenüber Pestiziden und die Wechselwirkungen mit Pollen auf die Fruchtbarkeit der Königin konzentrieren werden. Pestizide stellen für Bienen im Allgemeinen ein großes Problem dar, aber die spezifischen Wirkungen von Pestiziden können in solch variablen Feldumgebungen schwer zu untersuchen sein. Dolezal erklärte, dass dieses Labormikrokoloniesystem eine hervorragende kontrollierte Umgebung bietet, um diese Fragen in Zukunft weiter zu erforschen.

„Mit diesem System kann man viel machen, und wenn man von jemandem kommt, der auf diesem Gebiet gearbeitet hat, ist das wie Magie“, sagte Dolezal. „Dieses Laborsystem wird es uns ermöglichen, manipulative Experimente durchzuführen und sehr genau zu beobachten, was in den Honigbienenvölkern vor sich geht.“