Bienen als Seismographen für Pestizide

Pestizide stören die fein abgestimmte Tanzkommunikation der Bienen. Diese Störungen helfen wiederum beim Aufspüren von Pestiziden.

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Vor mehreren Jahren haben wir die Entdeckung gemacht, dass Honigbienen die elektrostatische Aufladung ihres hoch isolierten Insektenkörpers als Kommunikationssignal verwenden. Diese Signale können wir mit speziellen Sensoren messen und dadurch Informationen über den Zustand des Volkes erhalten. Gleichzeitig ermöglicht uns dieses Verfahren, Honigbienen als einen Verbündeten einzusetzen, der uns hilft, die gefährliche Ausbringung von chemischen Pflanzenschutzmitteln (Pestiziden) aufzuspüren. Das Fehlen eines solchen Indikatorverfahrens führte bisher dazu, dass einem weitgehend ungehemmten und unspezifischen Einsatz von Pestiziden wenig entgegengesetzt werden konnte. Vor allem haben sich die sogenannten Neonicotinoide als besonders schädlich für Honigbienen und andere blütenbesuchende Insekten herausgestellt. Der ökologische Imkerverband Mellifera e. V. hat durch eine Crowdfunding-Kampagne Spenden gesammelt, um meine Forschungsarbeit zu unterstützen. (mellifera.de/blog/bienen-schuetzen)

Messstation

Die Bedeutung von elektrischen Feldern im Bienenstock

Mithilfe von Computerprogrammen analysieren wir die komplexen elektrischen Signale des Bienenvolks und beobachten deren Veränderung. Wenn Insekten durch die Luft fliegen, reibt sich ihr Körper an geladenen Luftteilchen und lädt sich dabei elektrisch auf. Im Gegensatz zur Haut des Menschen ist der harte Insektenkörper nicht leitfähig. Wenn eine Biene im Stock oder auf einer Blüte landet, kann sie sich deshalb nicht voll entladen. Jede Bewegung ihres Körpers oder ihrer Flügel erzeugt ein elektrisches Feld, das von ihr ausgeht. Wir haben herausgefunden, dass diese elektrischen Felder eine wichtige Rolle in der Kommunikation der Bienen spielen, etwa beim Schwänzeltanz, über den die Bienen Informationen über neue Futterstellen weitergeben. In zahlreichen Versuchen konnten wir nachweisen, dass Pestizide diese fein abgestimmte Tanzkommunikation der Bienen erheblich stören oder gänzlich zum Erliegen bringen. Diese Störungen können wir bei unseren Messungen der elektrischen Felder erkennen und zuordnen.

Drogen für das Gehirn der Bienen

Seit mehreren Jahren erforschen wir die sublethalen Effekte von Neonicotinoiden auf die Bienen. Diese Nervengifte werden in der Landwirtschaft meist als Beizmittel eingesetzt, sodass die ganze Pflanze vom Keimen an mit dem Nervengift durchtränkt ist, auch Nektar und Pollen. Wir haben festgestellt, dass bereits geringste Dosen wie Drogen auf das Bienengehirn wirken und das Navigationsvermögen und die Kommunikation der Bienen erheblich beeinträchtigen.

Für unsere Studien trainierten wir zunächst eine Gruppe Bienen darauf, eine unbehandelte Futterstelle 400 Meter entfernt vom Bienenstock direkt anzufliegen. Dann fingen wir die Bienen ein und ließen sie an einer anderen Stelle frei. Auch hier fanden die Tiere rasch zu ihrem Stock zurück. Bienen allerdings, die an der Futterstelle geringe Mengen der Pestizide Imidacloprid, Clothianidin oder Thiacloprid verabreicht bekamen, waren in ihren Heimflügen beeinträchtigt. Deutlich weniger Bienen fanden den Weg zurück zum Stock, und das oft nur auf Umwegen und unter größerem Zeitaufwand. Solche störenden Effekte stellen sich vor allem dann ein, wenn die Bienen die Substanzen mit sehr geringen Dosen über mehrere Tage aufnehmen.

Nicht nur die Bienen sind in Gefahr

Immer mehr Studien zeigen deutlich, dass Neonicotinoide nicht nur Honigbienen, sondern durch ihre systemische Wirkung auch zahlreiche weitere Insekten, Bodenorganismen und indirekt auch Vögel schädigen, die sich von diesen Insekten und Bodenorganismen ernähren. Das Verschwinden ganzer Arten von Schmetterlingen und solitär lebenden Bienen und Wespen bleibt häufig unerkannt, stellt aber die eigentliche Problematik eines ungehemmten Pestizideinsatzes dar. Aufgrund ihrer sozialen Volksstruktur und der großen Anzahl der Individuen sind Honigbienen der ideale Umweltspäher, mit dessen Hilfe große Flächen überwacht und Pestizidbelastungen mit großer zeitlicher und räumlicher Auflösung zugeordnet werden können. Je mehr Bienenvölker mit den Sensoren ausgestattet werden können, desto bessere Daten können wir gewinnen und Schäden messen, die sonst einfach übersehen werden. Wer uns unterstützen möchte, findet weitere Informationen unter neurobiologie.fu-berlin.de

››› Gastbeitrag Prof. Randolf Menzel. Der Neurobiologe erforscht seit fast fünf Jahrzehnten an der Freien Universität Berlin das Lernvermögen und die Gedächtnisleistung von Honigbienen.