Sind Bienen Opfer ihrer Intelligenz?

Beim Sammeln von Nahrung zeigen Bienen bemerkenswerte kognitive Fähigkeiten. Pestizide und Schwermetalle beeinträchtigen jedoch die neuronale Kommunikation, wodurch das Sammelverhalten gestört wird und letztlich die gesamte Kolonie gefährdet ist.

Seit dem 1. September 2018 ist es französischen Landwirten nicht mehr erlaubt, die wichtigsten Neonicotinoide in ihren Kulturen einzusetzen. Dies ist eine gute Nachricht für Bienen und alle anderen bestäubenden Insekten, sowohl wildlebende als auch domestizierte, da diese als „bienentötend“ bezeichneten Pestizide seit Jahrzehnten als Mitverursacher der weltweiten Bestäuberkrise gelten.

Trotz dieses Fortschritts ist das Überleben der Bienen (im weiteren Sinne, also nicht nur der Honigbienen) keineswegs gesichert. Zum einen, weil neue Generationen von Pestiziden (1), die in mehreren Ländern bereits die Neonicotinoide ersetzen, offenbar vergleichbare Schäden verursachen. Zum anderen, weil wissenschaftlich belegt ist, dass es die Kombination mehrerer Stressfaktoren ist – und nicht ein einzelner Faktor –, die Bienen bedroht: Pestizide, der Rückgang wildlebender Blütenpflanzen, bestimmte Schadstoffe, das Auftreten neuer Parasiten und Pathogene, die Einführung invasiver Prädatoren, die Zerstörung von Lebensräumen usw.

Doch warum genau sind Bienen gefährdet? Und wie kann man ihnen helfen? Eine genaue Analyse des Verhaltens dieser Insekten zeigt, dass ihr Lebensstil eine besonders ausgeprägte, zugleich jedoch fragile Intelligenz erfordert, die eine wesentliche Ursache ihrer Anfälligkeit gegenüber Umweltstressoren darstellen könnte. Diese unterschiedlichen Stressquellen wirken auf die Entwicklung und Funktion des Gehirns und beeinträchtigen dadurch die Fähigkeit der Bienen, eine Reihe kognitiver Aufgaben zu bewältigen, die für das Sammeln von Nahrung – und damit für ihr Überleben – unerlässlich sind.

Kleines Gehirn, große Leistungen

Indem sie von Blüte zu Blüte fliegen, um Pollen und Nektar zu sammeln, tragen Bienen zur Fortpflanzung der Pflanzen bei, die die Früchte und Gemüse hervorbringen, die wir konsumieren. Diese lange Koevolution zwischen Pflanzen und Insekten hat die Bienen zu einem spezifischen Lebensstil gezwungen, der auf einer sehr guten Kenntnis ihrer Umwelt beruht. Sammelbienen nutzen fragmentierte Ressourcen, die teilweise mehrere hundert Meter oder sogar mehrere Kilometer um das Nest (bei Honigbienen die Beute) verteilt sind. Im Gegensatz zu Tierarten ohne festen Nistplatz oder mit lokal reichlich verfügbaren Ressourcen (wie etwa Heuschrecken) sind Bienen für ihr Überleben auf hochentwickelte kognitive Fähigkeiten angewiesen, die es ihnen ermöglichen, blühende Pflanzen in der Umgebung des Nests zu finden und die gesammelte Nahrung zur Kolonie zurückzubringen.

Diese Fähigkeiten sind umso bemerkenswerter, wenn man die geringe Größe ihres Gehirns berücksichtigt (etwa eine Million Neuronen auf Stecknadelkopfgröße, gegenüber rund 100 Milliarden beim Menschen). Um effizient sammeln zu können, müssen Bienen zunächst visuelle Informationen über ihre Umwelt aufnehmen und räumliche Gedächtnisse ausbilden, um sich korrekt zu orientieren und ihr Nest wiederzufinden. Anschließend lernen und speichern sie Form, Farbe, Geruch, Textur und sogar die elektromagnetische Signatur der nektarproduzierenden Blüten. Noch erstaunlicher ist ihre Fähigkeit, effiziente Routen zwischen Futterquellen und Nest zu entwickeln, indem sie den kürzesten Weg nutzen. Schließlich ist an den berühmten Tanz zu erinnern, mit dem Honigbienen ihren Artgenossen Qualität und Lage der Blütenressourcen mitteilen. All diese Fähigkeiten beruhen auf neuronalen Prozessen, die ebenso leistungsfähig wie fragil sind und deren reibungsloses Funktionieren es den Sammelbienen ermöglicht, ihre Aufgabe zu erfüllen und das Überleben der Kolonie – oder bei solitär lebenden Arten das ihrer Nachkommen – zu sichern.

Wenn die Umwelt die Neuronen angreift

Mehrere Faktoren, die mit dem Rückgang der Bienen in Verbindung gebracht werden, wurden in jüngerer Zeit aufgrund ihrer direkten Auswirkungen auf Gehirn und Verhalten identifiziert. Dazu zählen Parasiten wie die Milbe Varroa oder der Pilz Nosema, die durch Veränderungen der Genexpression im Gehirn wirken. Pestizide und Schwermetalle (aus industrieller Verschmutzung) beeinträchtigen die neuronale Kommunikation und das Aktivitätsniveau der Nervenzellen. Da das Gehirn nur bei Aufrechterhaltung eines bestimmten Aktivitätsniveaus effizient funktionieren kann, ist der Zusammenhang zwischen diesen zellulären Effekten und einer Störung des Sammelverhaltens zwangsläufig.

Bienen können zudem unter Nährstoffmängeln leiden, wenn sie in Umgebungen mit geringer Blütenvielfalt leben, etwa in ausgedehnten Monokulturlandschaften. Das Gehirn einer mangelernährten Bienenlarve entwickelt sich nicht optimal, was später die Effizienz des Sammelverhaltens reduziert. Bei erwachsenen Bienen verhindert ein Mangel an essenziellen Fettsäuren (wie Omega-3) jegliches olfaktorisches Lernen, das für die Unterscheidung von Pflanzenarten erforderlich ist. Ein solcher Effekt kann in einer Kettenreaktion zu Nahrungsmangel für die gesamte Kolonie führen und letztlich zu ihrem Zusammenbruch.

Was können wir zum Schutz unserer Bestäuber tun?

Die öffentliche Forschung hat durch die Zusammenführung eindeutiger Belege für deren Toxizität maßgeblich zur Marktverdrängung der Neonicotinoide beigetragen – 25 Jahre nach den ersten Warnungen der Imker. Unsere Aufgabe als Spezialisten für Insektenverhalten besteht darin, weitere Stressquellen sowie deren kombinierte Wirkungen auf Gehirn und Kognition der verschiedenen Bienenarten zu identifizieren, insbesondere der wildlebenden Bienen, die für die Bestäubung lokaler Pflanzen unverzichtbar sind. Ein vergleichender Ansatz ist notwendig, um besonders exponierte und empfindliche Arten zu bestimmen. Solche Studien könnten dazu beitragen, Toleranzschwellen für Kombinationen von Stressfaktoren zu definieren und möglicherweise Schutzstrategien zu entwickeln, etwa durch gezielte Nahrungsergänzung oder spezifische Blütenmischungen, die eine ausgewogene Ernährung gewährleisten.

Was kann bereits heute getan werden? Als zentrales Element landwirtschaftlicher Ökosysteme sind Bienen für uns unverzichtbar. Eine wirtschaftlich tragfähige und zugleich bestäuberfreundlichere Landwirtschaft muss etabliert werden, indem Alternativen zu intensiven Bewirtschaftungsformen auf der Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse gefördert werden – wie es in Frankreich etwa das Nationale Institut für Agrarforschung (Inra) empfiehlt. Auch als Bürgerinnen und Bürger können wir zu Veränderungen beitragen, indem wir das Nahrungsangebot durch nektarreiche Pflanzen auf Balkonen und in Gärten erhöhen und einen maßvollen, lokalen und umweltbewussten Konsum bevorzugen. Die Resonanz, die Initiativen aus der Zivilgesellschaft auf europäischer Ebene zur strengeren Regulierung der Neonicotinoide erfahren haben, zeigt, dass eine starke, wissenschaftlich fundierte Bürgerbeteiligung wirksam sein kann.

► Siehe auch: Mini-Gehirn, große Leistungsfähigkeit

(1) www.sciencemag.org/news/2018/08/new-pesticide-may-be-harmful-bees-old-one