Varroa destructor
Der Parasit, der zwei Bienenarten chemisch imitieren kann
Forschende des Instituts für Insektenbiologie (CNRS/Université François Rabelais de Tours) und des Labors „Abeilles et environnement“ des Inra haben in Zusammenarbeit mit amerikanischen und chinesischen Kolleginnen und Kollegen(1) gezeigt, dass Varroa destructor, eine parasitische Milbe der Bienen, die in der Lage ist, die chemische Zusammensetzung der Kutikula(2) ihres Wirts zu imitieren, diese Zusammensetzung auch in Abhängigkeit von der parasitierten Art verändern kann. Diese bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit könnte erklären, wie dieser Parasit der asiatischen Honigbiene im Verlauf des 20. Jahrhunderts die europäische Honigbiene kolonisieren konnte und so zum Rückgang der Art beitrug. Diese Arbeiten wurden am 3. Juni 2015 in der Fachzeitschrift Biology Letters veröffentlicht.
Die Milbe Varroa destructor ist ein Ektoparasit(3) der Honigbiene, der erhebliche gesundheitliche Probleme in den Völkern verursacht. Sie dringt in die Brutzellen der Bienenstöcke ein, die Larven enthalten, und ernährt sich von deren Hämolymphe(4). Zudem parasitiert sie Nymphen und adulte Bienen, trägt zum derzeit beobachteten Rückgang dieser Art bei und verursacht erhebliche wirtschaftliche Verluste in der Imkerei. Ursprünglicher Wirt dieser Milbe ist Apis cerana, die asiatische Honigbiene; sie ist jedoch zu einer ernsthaften Bedrohung für die europäische Honigbiene (Apis mellifera) geworden, die sie seit den 1940er–1950er Jahren parasitiert und die ihren Angriffen weniger gut standhält. Asiatische Honigbienen zeigen nämlich Verhaltensweisen (Putzen der adulten Bienen und Kontrolle der Larven durch Arbeiterinnen), die es ihnen ermöglichen, den Parasiten zu erkennen und zu entfernen. Diese Verhaltensweisen sind bei der Honigbiene weniger ausgeprägt, und ohne chemische Behandlung sterben ihre Völker innerhalb von zwei bis drei Jahren.
Die Kutikula der Bienen besteht aus einer Mischung von etwa fünfzig lipidischen Verbindungen – Kohlenwasserstoffen –, die unter anderem der chemischen Kommunikation dienen. Bienen sind in der Lage, die Zusammensetzung einer Kutikula zu erkennen und so Art oder Alter eines Individuums zu identifizieren. Dies ermöglicht ihnen auch, Parasiten zu erkennen, deren Kutikula sich unterscheidet. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Milbe Varroa destructor die kutikulären Kohlenwasserstoffe ihres Wirts imitieren kann und so dem hygienischen Verhalten der Bienen entgeht. In diesen neuen Arbeiten untersuchten die Forschenden die Fähigkeit der Milben, je nach Herkunft die Zusammensetzung der Kutikula eines neuen Wirts einer anderen Art zu imitieren, indem Milben aus Kolonien asiatischer Honigbienen auf Larven europäischer Honigbienen übertragen wurden – und umgekehrt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Parasiten beide Wirte imitieren können, selbst wenn sie künstlich übertragen werden. Tatsächlich verändern sich die Anteile der kutikulären Kohlenwasserstoffe der Milben nach der Übertragung so, dass sie die Kutikula ihres neuen Wirts nachahmen. Das chemische Mimikry bleibt somit erhalten, und diese bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit könnte erklären, wie dieser Parasit der asiatischen Honigbiene die Honigbiene kolonisieren konnte.
Die Analyse der Kutikula zeigte zudem, dass Milben aus Kolonien asiatischer Honigbienen bessere Imitatoren sind als jene aus europäischen Honigbienen. Die lange Koevolution zwischen Varroa destructor und Apis cerana hat es den Milben offenbar ermöglicht, ihr chemisches Mimikry zu optimieren, und den asiatischen Honigbienen, wirksamere Verhaltensweisen zur Bekämpfung des Parasiten zu entwickeln. Umgekehrt erklärt der relativ jüngste Wirtswechsel der Milbe zu Apis mellifera, warum die europäische Honigbiene Schwierigkeiten hat, den Parasiten zu erkennen. Dieses Wirt-Parasit-System liefert somit eine anschauliche Illustration des evolutionären «Wettrüstens», das zwei Organismen im Verlauf ihrer gemeinsamen Evolution austragen.
(1) Von der Universität Michigan und der Universität Nanchan.
(2) Die Kutikula ist die vom Epidermisgewebe der Insekten abgesonderte äussere Schicht und bildet ihr Aussenskelett.
(3) Äusserer Parasit, der auf dem Körper eines anderen Organismus lebt.
(4) Zirkulationsflüssigkeit mit einer Funktion ähnlich der des Blutes bei Wirbeltieren.
Varroa destructor changes its cuticular hydrocarbons to mimic new hosts; Y. Le Conte, Z. Y. Huang, M. Roux, Z. J. Zeng, J.-P. Christidès und A.-G. Bagnères; Biology Letters; 3. Juni 2015. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2015.0233