Infernalische Kaskade: Chronik eines angekündigten Todes

Der Zusammenbruch einer Kolonie ist meist multifaktoriell bedingt. Ausgehend von vier kardinalen Faktoren (Nahrungsmangel, Toxine, Kälteeinbruch, Parasiten) gerät die Kolonie unter Stress, was zu einer verminderten Immunantwort und zur Entwicklung infektiöser Erkrankungen (Virosen und Nosemose) führt.

Die Infektionsschleife ist eingeleitet (im Schema grau dargestellt), doch die Kolonie erscheint noch gesund. Kranke Bienen verlassen die Kolonie durch „altruistischen Suizid“. Solange die Kolonie ausreichend stark ist, ermöglichen Regulationsmechanismen die Kontrolle der Situation. Sinkt jedoch die Population, ist die Aufrechterhaltung der Bruttemperatur nicht mehr gewährleistet; die Brut entwickelt sich nicht mehr normal oder stirbt ab. Dies führt über den Teufelskreis der Abkühlungsschleife (im Schema blau dargestellt) zu einer weiteren Abnahme der Population.

Abbildung 1: Chronik eines angekündigten Todes (Randy Oliver, 2010; adaptiert von S. Imboden, 2021); (https://scientificbeekeeping.com/sick-bees-part-2-a-model-of-colony-collapse/)

Abbildung 2: Die Infektions-, Abkühlungs- und Hungerschleifen laufen nicht zwingend nacheinander ab, sondern entwickeln sich in der Regel parallel (S. Imboden, 2021).

Der Imker wird durch die stagnierende Entwicklung der Kolonie aufmerksam. Ein „Schneeballeffekt“ reduziert wiederum die Immunantwort und initiiert eine neue Infektionsschleife. Die Abnahme der Arbeiterinnenpopulation beschleunigt den Rollenwechsel hin zum frühen Sammelflug durch epigenetische Rekrutierung. Zwei Faktoren spielen beim Alterungsprozess der Bienen eine zentrale Rolle: der Vitellogeninspiegel und die Hemmung des „Alterns“ durch Ethyloleat (EO). Forschungen haben gezeigt, dass dieses Molekül – eine echte Pheromonwirkung, produziert von den Sammlerinnen (den ältesten Bienen) – eine Schlüsselrolle bei der Reifung und Umwandlung jüngerer Bienen spielt. Es wirkt als chemischer Inhibitor und verzögert den Beginn des Sammelflugs. Der Eintritt jüngerer Bienen in den Sammelflug hängt von diesem Pheromon ab und stellt einen der Schlüsselmechanismen der Selbstorganisation als Reaktion auf die Bedürfnisse der Kolonie dar. Dieses von alten Sammlerinnen abgegebene Pheromon hemmt die Umwandlung junger Bienen zu Sammlerinnen auf folgende Weise:

Bei starker Tracht und schönem Wetter befinden sich die Sammlerinnen ausserhalb der Beute „bei der Arbeit“. Die jungen, in der Beute verbleibenden Bienen sind dem Ethyloleat nicht ausgesetzt und wandeln sich daher schneller zu Sammlerinnen. Dies ermöglicht es der Kolonie, ihre Arbeitskraft rasch zu mobilisieren, um eine starke Tracht zu nutzen. Die Folge ist ein Mangel an Ammenbienen in der Beute, was die Königin zu erhöhter Eiablage anregt.
Bei schlechtem Wetter hingegen bleiben die Sammlerinnen in der Beute und setzen Ethyloleat frei. Die jungen Bienen verbleiben dadurch länger im Ammenstadium. Es entsteht eine hohe, in der Beute konzentrierte Population mit einem sehr grossen Anteil junger Ammenbienen. Dieses Ungleichgewicht zwischen den Kasten löst häufig Schwarmstimmung aus, und mit der Rückkehr guten Wetters kommt es oft zum Schwärmen.

Das „Altern“ der Bienen hängt stärker von Niveau und Aktivität des Vitellogenins (Vg) ab als vom chronologischen Alter der Arbeiterinnen. Bienen mit hohen Vg-Spiegeln leben länger, während solche mit niedrigen Spiegeln relativ rasch sterben.

Fehlen die Sammlerinnen, wird die Hungerschleife (im Schema grün dargestellt) ausgelöst. Dies führt durch den Abbau des Fettkörpers zu einer Schwächung der Immunabwehr (erneute Infektionsschleife) sowie zu metabolischem Stress mit mangelernährten Bienen, die keine Wärme mehr produzieren können und dadurch eine weitere Abkühlungsschleife auslösen.

Der Imker ist besorgt über den raschen Rückgang der Volksstärke, sodass die Waben im Brutraum nicht mehr vollständig besetzt sind. Schliesslich verbleiben nur noch schlecht ernährte junge Bienen in der Beute, die weder ausreichend Nahrung noch Energie liefern können (neue Schleifen). Die sterbende Kolonie ist zu schwach, um sich gegen Räuberei durch Nachbarvölker zu verteidigen, und der Imker muss die Beute zwingend schliessen. Die chaotische Aktivität am Flugloch signalisiert das Ende der Kolonie. Während Varroa als Feind Nummer eins gilt, ist Nahrungsmangel nach dem Wintereinbruch ein zentraler Risikofaktor bei erneuten Kälteeinbrüchen. In naher Zukunft wird auch die Asiatische Hornisse zu berücksichtigen sein, da sie die Sammlerinnen dezimieren und die Kolonie so stark stressen kann, dass diese die Beute kaum noch zur Pollen- und Nektarsammlung verlässt. Ein wachsamer Imker ist doppelt gewappnet – und gemeinsam findet man die geeignete Gegenstrategie.

Praktische Anwendungen

Es ist klar, dass der Zusammenbruch einer Kolonie allein durch das Vorhandensein einer oder mehrerer virulenter Viruslinien ausgelöst werden und sich über Monate hinweg fortsetzen kann, bis ganze Bienenstände dezimiert sind. Nosemose ist vermutlich ein beitragender Faktor; in der Studie von Randy Oliver waren jedoch Viren die Hauptursache des Zusammenbruchs, was sich darin zeigte, dass gegen Viren behandelte Kolonien deutlich stärker waren.

Frühwarnzeichen eines Koloniezusammenbruchs erkennen: fehlende oder unzureichende Pollenvorräte (Bienenbrot), ungünstiges Verhältnis von Ammenbienen zu Brut, lückiges Brutbild, fehlende offene Nektarvorräte sowie fehlende Wachserzeugung und Bautätigkeit (kein „Weisswerden“ der Rähmchenoberträger) trotz Tracht. Bei Verdacht sollten betroffene Völker isoliert aufgestellt werden, um eine Ansteckung des gesamten Bienenstandes zu vermeiden.
Sicherstellen einer guten Ernährung der Völker – ausreichende Honigreserven und angemessene Pollenvorräte. Ist dies nicht der Fall, kann die Zufütterung sowie die Gabe hochwertiger Pollenersatzstoffe in Phasen ernährungsbedingten Stresses den Unterschied zwischen vitalen und kollabierenden Völkern ausmachen.
Den Milbendruck so niedrig wie möglich halten. Varroa ist ein Virusvektor und verursacht erheblichen Stress bei den Bienen. Sie befällt den Fettkörper der verdeckelten Brut und der adulten Bienen – ein zentrales Organ für Synthese, Speicherung und Sekretion lebenswichtiger Proteine, darunter das essenzielle Vitellogenin, das zusammen mit dem Juvenilhormon das soziale Leben der gesamten Kolonie steuert.
Behandlung gegen Nosemose bei hohen Befallswerten. Zufütterung und Pollengabe; Bildung eines Kunstschwarms auf Mittelwänden in einer desinfizierten Beute. Entfernen kontaminierter Waben.
Den kardinalen Faktor „Toxine“ bestmöglich managen, indem die Exposition gegenüber landwirtschaftlichen Pestiziden vermieden und vom Imker eingesetzte Mittel auf ein Minimum reduziert werden. Studien zeigen, dass wiederholte Varroa-Behandlungen häufig zu erhöhten Völkerverlusten beitragen.
Bildung von Kunstschwärmen auf Mittelwänden (ohne Brut) mit gesunden Arbeiterinnen (ohne phoretische Varroen) und einer jungen, leistungsfähigen Königin ermöglicht die Aufzucht robuster Völker und reduziert den Druck von Milben und den von ihnen übertragenen Viren. Die daraus entstehenden Kolonien sind im ersten Jahr meist sehr widerstandsfähig; Dr. Jerry Bromenshenk stellte zudem fest, dass die Viruslasten darüber hinaus in der Regel sehr niedrig bleiben.
Niemals kollabierte Völker mit gesunden Völkern vereinigen, da ein hohes Risiko der Übertragung parasitärer oder infektiöser Erkrankungen auf das aufnehmende Volk besteht.
Selektion resistenten genetischen Materials: Es ist durchaus möglich, dass Bienen (auf Kolonie- oder Linienebene) Resistenzen gegenüber Viren entwickeln. Die Zucht aus resistenten Linien stellt langfristig die beste Hoffnung dar, dem Koloniezusammenbruch unabhängig von dessen Ursachen zu begegnen.