Es ist das Dopamin, das die Bienen dazu veranlasst, zum Sammeln auszufliegen.
von Sophie Bécherel
Dopamin ist ein Neurotransmitter, der am zerebralen Belohnungssystem und am Lustempfinden bei Säugetieren beteiligt ist. Während Dopamin beim Menschen ein zentrales Element im Mechanismus der Drogenabhängigkeit darstellt, ist dieser Neurotransmitter bei der Biene für das Ausfliegen der Sammlerinnen verantwortlich, und zwar nicht nur mit dem Ziel, ihr individuelles Bedürfnis nach Nahrungsaufnahme zu befriedigen, sondern auch, um Nahrung zu suchen, um ein soziales Bedürfnis zu erfüllen und der Kolonie die notwendigen Nahrungszufuhren bereitzustellen.
Einleitung
Nach Ansicht eines internationalen Wissenschaftlerteams werden Sammelbienen durch Dopamin dazu veranlasst, den Stock zu verlassen. Dopamin ist ein Neurotransmitter, der dem Gehirn das Signal eines „Hungergefühls“ vermittelt. Die Forschenden konnten die Konzentration dieser Substanz messen, indem sie die Aktivität der Insekten verfolgten.
Die Entscheidung, den Stock auf der Suche nach Nahrung zu verlassen, wird durch ein erhöhtes Dopaminniveau im Gehirn der Insekten gesteuert.
Bei Säugetieren, einschließlich des Menschen, entstehen Verlangen, Wunsch oder – man könnte sagen – eine „immanente Motivation“ durch chemische Reaktionen im Gehirn. Diese Reaktionen werden durch die Aktivierung eines neuronalen Schaltkreises über Dopamin ausgelöst. Dieser Neurotransmitter übermittelt gewissermaßen eine Botschaft vom Mittelhirn an den Frontallappen, der für die willentliche Koordination von Bewegungen, Sprache und Entscheidungen zuständig ist. Ein französisch-chinesisches Forschungsteam hat nun das Vorhandensein dieses dopaminergen Schaltkreises auch im Gehirn der Honigbiene nachgewiesen, eines ausgesprochen sozialen Insekts.
Motiviert für sich selbst und für andere
Unter der Leitung von Martin Giurfa, Professor für Neurowissenschaften am CNRS an der Universität Toulouse 3 – Paul Sabatier, haben diese Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit der Landwirtschafts- und Forstuniversität Fujian in China über vier Jahre hinweg Sammelbienen untersucht, die ihren Stock verließen, um Nahrung zu suchen, motiviert durch die Nahrungsbelohnung. Ihre in der Zeitschrift Science veröffentlichten Arbeiten zeigen die Ähnlichkeit zwischen dem Gehirn dieser Insekten und dem des Menschen.
„Wir haben beobachtet, dass Bienen, die auf Nahrungssuche gehen, eine Überaktivierung ihres dopaminergen Systems zeigen, ähnlich wie dies beim Menschen beobachtet wird. Sobald sie das Nahrungsgebiet erreicht haben und mit der Nahrungsaufnahme beginnen, sinkt der Dopaminspiegel“, erläutert Martin Giurfa. Im Unterschied zum Menschen sammeln Bienen jedoch nicht ausschließlich, um ihr individuelles Bedürfnis nach Nahrung zu stillen, sondern – so der Forscher weiter – „sie suchen Nahrung, um ein soziales Bedürfnis zu erfüllen und der Kolonie das bereitzustellen, was sie benötigt“. Mit der eingetragenen Nahrung kann der Stock schließlich Honig produzieren.
Die Entscheidung, den Stock zur Nahrungssuche zu verlassen, wird somit durch das erhöhte Dopaminniveau im Gehirn der Insekten gesteuert. Auch bei isolierten Sammelbienen steigt der Dopaminspiegel, jedoch in geringerem Ausmaß. Dieser Motivationsschaltkreis wirkt daher auf zwei Ebenen: auf der Ebene des Individuums und auf der des Kollektivs, wenn die Biene zur Befriedigung der Bedürfnisse der Kolonie Nahrung sammelt.
Dopaminanstieg auch zur Information der Artgenossinnen
Noch faszinierender ist laut Martin Giurfa, dass „nach der Rückkehr in den Stock erneut Dopamin freigesetzt wird“. Genau in dem Moment, in dem die Insekten zu tanzen beginnen, um ihren Artgenossinnen den Ort der begehrten Nahrung mitzuteilen, steigt der Dopaminspiegel sprunghaft an. Der Bienentanz – jene stereotypen Bewegungen, die vom deutschen Ethologen Karl von Frisch entdeckt wurden – ermöglicht es den Insekten, sehr präzise Richtungsangaben im Raum zu übermitteln (100 m nach Westen, 30 m nach Süden usw.). „Es ist, als ob eine Reminiszenz des Erlebten dieses Appetenzsystem zum Zeitpunkt des Tanzes aktiviert“, schließt der Forscher.
Offen bleibt die Frage, wie die Bienen, die dem Tanz beiwohnen, ihrerseits ihr dopaminerges System aktivieren, um die Aufgabe zu übernehmen und selbst auf Nahrungssuche zu gehen. Die Studie konnte dies nicht klären.
Quellen:
Science: Food wanting is mediated by transient activation of dopaminergic signaling in the honey bee brain; https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn9920
Foto: © / PATRICK PLEUL / DPA / dpa Picture-Alliance via AFP
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