Gesundheit: Zittern für die Nestwärme

Es geht heiß zu im Bienenstock: Bis zu 80 000 Tiere tummeln sich im Nest, sammeln Nahrung, füttern und bebrüten den Nachwuchs. Dieser nämlich braucht es mollig. Zwischen 33 und 36 Grad Celsius muss die Temperatur der Larven liegen, damit sie sich zu gesunden Bienen entwickeln. Dafür, dass diese exakte Nestwärme auch aufrechterhalten wird, sorgen indes „Heizerbienen“, wie Biologen der Universität Würzburg jetzt herausfanden.

Bereits seit gut 30 Jahren ist bekannt, dass Bienen sich durch Zittern ihrer Flugmuskulatur auf über 40 Grad aufheizen können. Man nahm an, dass der Bienenstock so durch die Masse der Insekten passiv geheizt würde. Die Würzburger „Beegroup“ um Jürgen Tautz entdeckte aber schon im vergangenen Jahr Spezialisten im Bienenstaat, die mit der punktgenauen Bebrütung des Nachwuchses betraut sind. „Durch passive Beheizung wäre die zur Aufzucht der Brut erforderliche Temperatur gar nicht so akkurat zu steuern“, sagt Marco Kleinhenz von der Forschergruppe.

Die Biologen filmten einen präparierten Bienenstock mit einer Infrarotkamera, welche die Wärmestrahlung der einzelnen Tiere abbildete. Dabei waren einige Bienen zu erkennen, die nichts anderes taten, als ihre heiß gezitterten Brustabschnitte auf die Deckel der Brutzellen zu drücken, in denen die Larven schlummerten.

Mit der modernen Wärmebildtechnik kam Kleinhenz dem dunklen Treiben im Stock nun weiter auf die Spur und entdeckte einen zusätzlichen, weit effektiveren Brutmechanismus. Auf den Wärmebildern ließ sich erkennen, dass in regelmäßigen Abständen zwischen den Larvenzellen immer wieder leere Zellen liegen, in denen eine „heiße Biene“ scheinbar tatenlos verharrt.

Die Würzburger issenschaftler verfolgten die Wärmeausbreitung im Bild und erkannten, dass so jede „Heizbiene“ alle umliegenden Larven bebrütet. Durch einen speziellen Anschnitt der Wabe war zu sehen, wie die Bienen sich teilweise noch in der leeren Zelle weiter aufheizen. Dabei leisten die „Heizer“ Schwerstarbeit und verbrauchen mehr als die Hälfte der Nektarreserven im Bienenstock, um ihren Energiebedarf zu decken. Durch die sechseckige Wabenstruktur der Brutzellen wird diese Arbeit aber optimal genutzt: Jede Biene beheizt jeweils sechs Larven.

Nach welchen Kriterien die Bienen zur Aufzucht ihrer Geschwister (alle stammen ja von einer Königin ab) ausgewählt werden, ist allerdings noch unbekannt. „In Abhängigkeit ihres Alters bekommen die Arbeitsbienen verschiedene Aufgaben. Die jungen sind für die Reinigung und den Ausbau des Stocks zuständig. Erst wenn sie älter sind, fliegen sie raus, um Nektar und Pollen zu sammeln,“ sagt Kleinhenz. „Bei den zum Heizen eingeteilten Arbeitern konnten wir hingegen keine Altersgrenze feststellen.“

Für ihre Ergebnisse bekamen die Doktoranden Marco Kleinhenz und seine Kollegin Brigitte Bujok in diesem und im letzten Jahr den Preis für den besten studentischen Beitrag, den die Arbeitsgemeinschaft der Bieneninstitute verleiht. Die Druckversion ihrer Forschungsarbeit wird im Dezember in der Fachzeitschrift „Journal of experimental Biology“ erscheinen.

Von den findigen Insekten erhoffen sich auch andere Wissenschaftler wertvolle Tipps. Das Bayrische Zentrum für angewandte Energieforschung kooperiert bereits mit den Würzburger Biologen, um deren Erkenntnisse etwa für die Wärmedämmung von Gebäuden zu nutzen.

Christian Guht