Altruistischer Suizid gegen die Varroamilbe

Der parasitische Milbenbefall dezimiert Bienenvölker. Der Biologe Paul Page zeigte, dass eine asiatische Sammelbiene dank eines Systems des „altruistischen Suizids“ einen Ausweg gefunden hat. Ein Modell, dem ihre europäische Cousine folgen könnte?

Er rennt, er rennt, der Varroa. Er fliegt sogar. Diese Milbe, aus derselben Familie wie die Zecke, bewegt sich tatsächlich auf adulten Arbeiterinnen, indem sie sich an deren Nacken festklammert oder sich in den Falten ihres Abdomens verbirgt. Anschließend bohrt sie ein Loch in die Kutikula, saugt etwas Hämolymphe, um Nährstoffe zu gewinnen, und überträgt dabei Krankheiten: „Von rund zwanzig bei Bienen bekannten Viren sind die meisten mit dem Auftreten von Varroa destructor assoziiert“, erklärt der Biologe Paul Page.

Sobald der Varroa in den Stock gelangt, dringt er in die Zellen von Larven ein, die von jungen Arbeiterinnen mit Gelée Royale gefüttert und anschließend mit einem Wachsdeckel verschlossen werden. Die Milbe nutzt dabei die etwa zwanzig Stunden vor der Verdeckelung, um von einer Arbeiterin abzuspringen, in eine Zelle zu gelangen und sich unter der Larve zu verstecken. Nach dem Verschließen der Zelle „durchsticht sie die Haut der Larve, beginnt sich von deren Hämolymphe zu ernähren und überträgt Krankheiten, die sie bereits schwächen, bevor sie überhaupt erwachsen ist“.

Der Eindringling in der Zelle ist stets ein trächtiges Weibchen, das dort seine Nachkommen ablegt: „Das erste Ei ist in der Regel ein Männchen, die drei oder vier folgenden entwickeln sich zu weiblichen Varroamilben. Das Männchen begattet anschließend seine Schwestern, die die Zelle verlassen können, wenn die Arbeiterin nach 10 bis 11 Tagen schlüpft.“ Das bedeutet, dass sich innerhalb von drei Wochen die Varroapopulation in einem Volk verdoppeln oder sogar verdreifachen kann – „eine Zunahme, die sich im Verlauf der Saison exponentiell verstärkt, wenn nichts unternommen wird, um das Volk gegen diesen Parasiten zu behandeln“. Varroa ist somit eine von mehreren Ursachen für die in den letzten Jahren beobachtete Bienensterblichkeit.

Paul Page veröffentlichte im vergangenen Jahr in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ die Ergebnisse einer dreijährigen Studie, die in China und Thailand am ursprünglichen Wirt des Parasiten, der asiatischen Honigbiene (Apis cerana), durchgeführt wurde. Dabei ist zu beachten, dass die europäische Honigbiene (Apis mellifera) erst seit etwa einem Jahrhundert von Varroa destructor befallen ist. Verantwortlich dafür ist der Mensch, der europäische Bienenvölker verlagert hat, um diese Art weltweit zu nutzen. Über Russland gelangten europäische Bienen an die Grenzen des Verbreitungsgebiets der asiatischen Honigbiene – China, Mongolei, Korea, Japan: „Und wie es häufig geschieht, wenn zwei genetisch nahe verwandte Arten in Kontakt kommen, konnte der Varroa von einer Arbeiterin von Apis cerana auf eine Arbeiterin von Apis mellifera übergehen und sich rasch an diesen neuen Wirt anpassen.“

Das Immunsystem unter Druck

Neben der Übertragung pathogener Viren führt die Präsenz des Varroa auch zu einer Schwächung des Immunsystems des Volkes. „Die Bienen werden durch den Parasiten geschwächt, zeigen häufiger deformierte Flügel und können nicht mehr fliegen, was die Menge der in den Stock eingebrachten Nahrung verringert; der Niedergang erfolgt schrittweise, doch ein stark von Varroa befallenes Volk kann ohne die Hilfe eines erfahrenen Imkers nicht länger als ein Jahr überleben“, erläutert Paul Page.

Als Varroa in den 1980er-Jahren nach Europa kam, setzten Imker zunächst auf chemische Behandlungen mit synthetischen Akariziden. „Anfangs funktionierte dies gut, doch der Parasit entwickelte rasch physiologische Resistenzen gegen diese Produkte.“ Heute werden eher natürliche Mittel auf Basis von Ameisen- und Oxalsäure sowie pflanzliche Wirkstoffe eingesetzt, die durchaus wirksam sind, da der Stock „zu bis zu 95 % von Varroa befreit wird“. Dennoch ist dies unzureichend, da sich die verbleibenden 5 % wieder vermehren. „Heute ist es in der Schweiz unmöglich, ein Volk ohne Varroa zu finden. Der Parasit wandert von Volk zu Volk, indem er von einer Arbeiterin zur nächsten übergeht, etwa auf einer Blüte oder wenn sich eine Arbeiterin in einen fremden Stock verirrt. Je mehr Völker an einem Stand stehen, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich Krankheiten ausbreiten.“

Eine vielversprechende Studie

Die von Paul Page und seinen Kolleginnen und Kollegen von Agroscope und der Universität Bern durchgeführte Studie eröffnet dennoch neue Perspektiven. Ziel war es zu verstehen, warum die asiatische Honigbiene widerstandsfähiger gegenüber Varroa ist als die europäische: „Bei der asiatischen Honigbiene entwickelt sich der Parasit ausschließlich auf den Drohnen, die seltener sind und nur zu bestimmten Zeiten der Saison vorkommen, während er bei der europäischen Honigbiene sowohl bei Drohnen als auch bei Arbeiterinnen anzutreffen ist – also während der gesamten Bienensaison –, was ein deutlich höheres Invasions- und Vermehrungspotenzial erzeugt.“

Die asiatische Honigbiene, der ursprüngliche Wirt von Varroa destructor, hat sich gemeinsam mit ihrem Parasiten entwickelt und daher „Abwehrverhalten ausgebildet, um dessen schädliche Auswirkungen zu begrenzen“. Sie ist zudem weniger domestiziert und aggressiver als ihre europäische Verwandte, die durch züchterische Selektion für die Imkerei deutlich zahmer geworden ist und daher möglicherweise weniger gut „gegen Eindringlinge, Parasiten oder Krankheitserreger verteidigt“ ist. Paul Page identifizierte jedoch einen weiteren entscheidenden Faktor: ein Phänomen des „altruistischen Suizids“ bei von Varroa befallenen Larven asiatischer Honigbienen.

Eine Abwehr über Hygiene

Unter vergleichbaren experimentellen Bedingungen der Varroainfestation stellten die Forschenden beim Öffnen der Zellen fest, dass bei der asiatischen Honigbiene – im Gegensatz zur europäischen – „in einem großen Teil der befallenen Zellen die Arbeiterinnenlarven sich bereits in Zersetzung befanden oder ihre Entwicklung vorzeitig abgebrochen hatten und somit nicht mehr selbstständig aus den Zellen schlüpfen konnten. Dies genügt, um den Reproduktionszyklus des Parasiten zu unterbrechen oder dessen Überleben zu gefährden.“

Darüber hinaus haben asiatische Honigbienen ein Hygieneverhalten entwickelt, das bei europäischen Honigbienen nur schwach ausgeprägt ist: „Sie sind in der Lage, eine befallene Zelle noch vor Abschluss der Entwicklung zu erkennen, entfernen die kranke Larve oder Puppe und tragen sie aus dem Stock – und beseitigen damit zugleich den Parasiten.“

Da dieser „altruistische Suizid“ und dieses Hygieneverhalten „verhaltensbiologische Merkmale sind, müssen sie eine genetische Grundlage haben. Durch Zucht ließen sich daher europäische Bienenvölker gewinnen, bei denen diese Eigenschaften verstärkt auftreten“. Auch wenn dieser Ansatz vielversprechend ist, hat er einen wesentlichen Nachteil: Er ist sehr zeitaufwendig. „Die Auswahl von Königinnen ist nicht einfach, da man sich auf die Eigenschaften eines gesamten Volkes stützt. Zudem paart sich eine Königin im Durchschnitt mit etwa zwölf verschiedenen Drohnen, was zu einer großen Verhaltensvariabilität bei ihren Nachkommen führt.“ Die letzte Stunde des Varroa hat daher noch lange nicht geschlagen.

Quelle: https://www.migrosmagazine.ch/abeilles-contre-varroa-mortel-combat