Neue Forschung in der Zeitschrift veröffentlicht Ökologie zeigt schlüssig, dass bestimmte physikalische Eigenschaften von Blumen die Gesundheit von Hummeln beeinflussen, indem sie die Übertragung eines schädlichen Erregers namens modulieren Crithidia bombi. Insbesondere die von Wissenschaftlern der University of Massachusetts Amherst durchgeführte Forschung zeigt, dass die Länge der Blütenkrone einer Blume oder der Blütenblätter beeinflusst, wie dieser Krankheitserreger zwischen Bienen übertragen wird, da kürzere Blütenkronen bedeuten, dass weniger Bienenkot im Inneren landet Blüte selbst und auf dem Weg der Bienen auf der Suche nach Nektar.
Wissenschaftler haben kürzlich wegen der „Insekten-Apokalypse“ oder des massiven Absterbens der weltweiten Käfer Alarm geschlagen. Einigen Schätzungen zufolge ist das weltweite Insektenleben in den letzten 50 Jahren um 75 % zurückgegangen. Zu den vielen ökologischen Auswirkungen dieser Apokalypse gehört der Zusammenbruch von Bestäuberarten, von denen einige nach Schätzungen von Wissenschaftlern in den USA in den letzten zwanzig Jahren zu 90 % ausgestorben sind.
Obwohl es viele Gründe für die Apokalypse gibt, darunter der Verlust von Lebensräumen, der Einsatz von Pestiziden und mehr, ist eine Ursache die Verwüstung durch Krankheitserreger. Für Hummeln ein Parasit genannt Crithidia bombi, oft durch Bienenkot übertragen, ist eine weit verbreitete Geißel.
Ein weit verbreiteter und beliebter Versuch, die Bienen zu retten, war das Anlegen von Bestäubergärten. „Aber welche Pflanzen sollen wir pflanzen?“ fragt Jenny Van Wyk, Postdoktorandin in Biologie an der University of Massachusetts Amherst und Hauptautorin der Veröffentlichung. „Wir versuchen, Informationen darüber zu sammeln, wie sich Blütenmerkmale auf die Gesundheit von Bestäubern auswirken, damit wir über artspezifische Informationen hinausdenken können. Auf diese Weise können wir möglicherweise auf Arten mit ähnlichen Merkmalen verallgemeinern und so bei der Planung von Pflanzentscheidungen helfen.“
Insbesondere Blüten mit kürzeren Blütenblättern können weniger Krankheitserreger übertragen als Blüten derselben Art mit längeren Blütenblättern.
Denn auf der Suche nach Nektar kriechen Bienen tief in Blüten hinein. Wenn die Blütenblätter lang sind, kann eine Biene ihren ganzen Körper darin bewegen. Wenn diese Biene Kot macht, bleibt ihr Kot in der Blüte, und die nächste Biene, die auf der Suche nach Nektar und Pollen durchkommt, wird am Ende im Kot einer anderen Biene verschmiert. Wenn diese Kacke zufällig enthalten war C. bombi, dann wäre die zweite Biene einem hohen Infektionsrisiko ausgesetzt.
Aber in kürzerblättrigen Blüten „hängen die Hintern der Bienen heraus“, sagt Van Wyk, und ihr Kot fällt harmlos zu Boden.
Um zu dieser Schlussfolgerung zu gelangen, rekrutierten Van Wyk und ihre Kollegen eine Armee von UMass Amherst-Studenten und -Studenten, um Beete mit einheimischen Wildblumen zu pflanzen, die in Zelten eingeschlossen waren. In diesen Zelten wurden Hummeln freigelassen. Die Hälfte der Bienen war gesund, und Van Wyk und ihre Kollegen malten sie zur leichteren Identifizierung blau an. Die andere Hälfte wurde mit geimpft C. bombi.
Das Team veränderte dann die physikalischen Eigenschaften der Blumen in jedem Zelt, um zu testen, welche Eigenschaft den größten Einfluss auf die Bienengesundheit hatte. Um die Kronenlänge zu testen, benutzten Van Wyk und ihr Team eine winzige Schere, um über 105,000 Blumen zu schneiden. Um zu testen, ob die Ausrichtung der Blüten auf der Pflanze einen Effekt hatte oder nicht, ordneten die Forscher einige Blüten in einem kreuzartigen Muster und andere in einer eher linearen Form an.
Sie testeten auch, ob die Menge und Verteilung des Nektars eine Rolle für die Bienengesundheit spielten. Das Team tat dies, indem es eine winzige, mit Nektar gefüllte Pipette in mehr als 6,500 Blumen einführte, mehr von der süßen Substanz spritzte, um zu sehen, ob die Menge an Nektar pro Blume eine Rolle spielte, und sie bespritzten ganze Pflanzengruppen mit Zuckerwasser um zu testen, ob die Nektarverteilung die Bienengesundheit beeinflusst. Schließlich testete das Team dicht gebündelte Anpflanzungen von Blütenpflanzen gegen solche, die weiter verbreitet waren.
Um zu verfolgen, welcher Bienenkot wo landete, fütterten Van Wyk und ihre Kollegen die Bienen mit fluoreszierender Farbe. Mit Schwarzlicht lokalisierten sie den leuchtenden Kot, um zu verstehen, wo sich der Erreger abgelagert hatte.
Nach all dem stellte das Team fest, dass die Übertragung von Krankheitserregern reduziert wurde, wenn die Kronenlippen gekürzt wurden, wenn Nektar gleichmäßig innerhalb einer Blumengruppe verteilt wurde oder wenn die Blumen weiter auseinander gepflanzt wurden. Blumen mit getrimmten Blütenkronen verzeichneten eine höhere Larvenproduktion, ebenso wie Pflanzenflecken, in denen der Nektar gleichmäßiger verteilt war.
„Diese Arbeit ist wirklich aufregend und neuartig“, sagt Lynn Adler, Professorin für Biologie an der UMass Amherst und leitende Autorin der Veröffentlichung, „weil es nur eine Handvoll Studien gibt, die verglichen haben, wie Blumen verschiedener Arten Bienenkrankheiten übertragen können – und nur eine einzige Studie, die vor mehr als 25 Jahren veröffentlicht wurde und in der ein florales Merkmal manipuliert wurde, um seine ursächliche Rolle bei der Ausbreitung von Krankheiten nachzuweisen. Unsere Arbeit zeigt, dass eine breite Palette von Merkmalen wichtig sein kann.“
„Die häufigste Frage, die ich bekomme, wenn ich öffentliche Vorträge halte“, sagt Van Wyk, „ist: ‚Was soll ich für Bienen pflanzen?' Unsere Forschung öffnet die Tür für weitere Bemühungen, um zu verstehen, wie bestimmte physische Blütenmerkmale die Bienengesundheit unterstützen, was die Managementpraktiken beeinflussen kann.“
Die Autoren verdeutlichen in ihrem Beitrag die Zusammenhänge zwischen der Anlockung von Bienen und der Übertragung von Infektionen. Sie schreiben: „Bienen besuchen mehr Blüten auf Blütenständen mit mehr Blüten … und können daher mehr Kot absetzen und/oder treffen. Frühere Übertragungsexperimente ergaben, dass die Übertragung von Krankheitserregern mit der Anzahl der Fortpflanzungsstrukturen (einschließlich Blüten, Knospen und Früchte) auf einem Blütenstand und auch mit der Anzahl der offenen Blüten in Monarda didyma korrelierte, obwohl das Inokulum den Blüten manuell hinzugefügt wurde, anstatt die natürliche Ablagerung von Fäkalien ermöglichen … Daher können Pflanzen mit offeneren Blüten mehr Ressourcen für Bienen bieten, haben aber auch das Potenzial, Knotenpunkte für eine erhöhte Übertragung zu sein.“
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Van Wyk, JI, Lynch, A.-M. und Adler, LS (2022) „Die Manipulation mehrerer Blütenmerkmale zeigt die Rolle bei der Übertragung von Bestäuberkrankheiten.“ Ökologie, P. e3866. https://doi.org/10.1002/ecy.3866
