DER SPIEGEL



TIERE

Big Brother im Bienenstock

Von Schmundt, Hilmar

Bienen werden im Alter immer schlauer, sie leiden unter Berufskrankheiten und legen für ein Glas Honig astronomische Entfernungen zurück - mit Hilfe modernster Überwachungstechnik revolutionieren Würzburger Forscher das Bild vom drittwichtigsten Nutztier des Menschen.

Draußen toben Schneestürme. Drinnen macht es sich Nummer 6085 so richtig gemütlich, bei angenehmen 25 Grad Celsius und mit einer Extraportion Süßspeise.

6085 ist eine rüstige Seniorin, die den Sommer über im Außendienst arbeitet und derzeit als Stubenhockerin in einer fast komplett selbstgeschaffenen Wohnwelt lebt. Fast die Hälfte der Energie verprasst ihr Volk in diesem Ballungszentrum dafür, dass es im Winter mollig warm ist und im Sommer angenehm kühl. Die Familienplanung wird vom Kollektiv streng überwacht, die Intelligenz des Nachwuchses gezielt gesteuert. 6085 lebt weitgehend abgenabelt von naturgegebenen Widrigkeiten, die andere Lebewesen plagen: Hunger und Altersschwäche sind weitgehend gelöst - und das schon seit Millionen von Jahren.

"Diese Lebensbedingungen klingen wie aus einem Science-Fiction-Roman", sagt Neurobiologe Jürgen Tautz. Der weißhaarige Lockenkopf, 55, sitzt in seinem Büro im ersten Stock eines umfunktionierten Wohnhauses am Rande einer Streuobstwiese in Sichtweite des Universitätscampus von Würzburg.

Um ungläubige Zuhörer davon zu überzeugen, dass das Wesen mit der Nummer 6085 wirklich existiert, schlägt er eine Expedition in dessen exotische Welt vor: Einmal die Treppe runter, schon steht der Forscher in seinem Labor, zwischen drei experimentellen Bienenstöcken aus Plexiglas. Auf Papierzetteln stehen ihre Namen - "Maja", "Willi" und "Flip". In jedem Bienenstock drängeln sich rund tausend Honigbienen, darunter auch die Arbeiterin mit der Identifikationsnummer 6085. Wer die Scheibe anfasst, spürt die Wärme - vor allem in der Mitte, wo sich der Hofstaat eng um die Königin mit ihrem langen Hinterleib drängt, um sie warm, satt und sauber zu halten.

"Bienen haben vieles von dem erreicht, wovon der Mensch nur träumen kann", sagt Tautz mit leuchtenden Augen und

fränkisch rollendem R. "Wir können eine Menge von ihnen lernen."

Regelmäßig überrascht seine 20-köpfige Forschungsgruppe mit Artikeln die Fachwelt, unter anderem in so angesehenen Zeitschriften wie "Science", "Nature" und "Zoology". "Die Würzburger Ergebnisse sind äußerst beachtlich", lobt zum Beispiel Peter Fluri, der Leiter des Schweizerischen Zentrums für Bienenforschung in Bern, "ihre Bedeutung geht weit über die Bienenbiologie hinaus."

Immer wieder schmelzen scheinbar feststehende Lehrbuchgewissheiten im Labor der "Beegroup" zusammen. Bislang dachten die Zoologen etwa, dass beim berühmten Schwänzeltanz nur die umstehenden Bienen über den schnellsten Weg zu einer Nektarquelle informiert werden. Die Würzburger Forscher fanden jedoch heraus, dass sich dahinter eine raffinierte Fernmeldetechnik verbirgt. Die fündige Sammlerin führt dazu eine Art Stepptanz auf - wobei sie "stampft" und die Flügelmuskeln "aufheulen" lässt wie einen Motor im Leerlauf. Dadurch gerät das Wachs in Schwingung und überträgt die Information per Flurfunk auch an weiter entfernt stehende Sammlerinnen. "Bienen benutzen die Wabe als eine Art Radiosender für wichtige Durchsagen", sagt Tautz.

Eine weitere Überraschung: Um die Entfernung eines Nektardepots während des Fluges richtig einzuschätzen, orientieren Bienen sich visuell - was eine erstaunlich große Hirnleistung voraussetzt.

Dabei sind Bienen auch noch sehr unterschiedlich begabt. Allerdings wird die Intelligenz nicht nur durchs Erbgut festgelegt, sondern maßgeblich auch durch die Ernährung und die Temperatur beim Ausbrüten und der Entwicklung der Puppen: "Heiße Bienen, die bei 36 Grad ausgebrütet werden, sind erheblich intelligenter als kalte 34-Grad-Bienen", hat Tautz mit seinem Team herausgefunden.

Viele Honigbienen durchlaufen während ihres Lebens eine vielseitige Berufslaufbahn: von der Heizerin, die hilft, das Nest auf ein halbes Grad genau zu temperieren, über die Putzerin bis hin zur Ammenbiene, Wabenbauerin, Wächterin und schließlich Sammlerin - die letzte Stufe auf der Karriereleiter.

Der Außendienst ist der schwierigste und gefährlichste Job und erfordert daher die größte Hirnleistung. Erst im hohen Alter laufen die Kerbtiere zu einer solchen Höchstleistung auf. "Bienen scheinen ein Rezept gefunden zu haben, Altersschwäche in Altersstärke zu verwandeln", sagt Jürgen Tautz. "Aber wie sie das genau hinkriegen, haben wir noch nicht verstanden."

Tautz beschreibt sich selbst bescheiden als Spätentwickler und Quereinsteiger in seinem Gebiet. Als junger Neurobiologe erforschte er einst die Nerven- und Sinnessysteme von Krebsen und Kohleulenraupen, Grillen und Pfeiffröschen. Erst mit 45 Jahren wurde er vom "Bienenvirus infiziert". Schuld daran war sein Freund Martin Lindauer, ein Schüler des berühmten Bienenforschers und Nobelpreisträgers Karl von Frisch. "Es ist ein Fehler, sich als Biologe nicht mit Bienen zu beschäftigen", ermahnte der ihn - und stand am nächsten Tag einfach so mit einer kompletten Imkerausrüstung vor seiner Tür.

Das war vor zehn Jahren. Seitdem hat sich die von Tautz geleitete Beegroup zu einer international angesehenen Institution entwickelt, die eng zusammenarbeitet mit Chemikern, Infektionsbiologen, Hirnforschern. Ein Teil der Betriebskosten wird dabei von den Labortieren selbst erwirtschaftet: Die insgesamt 70 Bienenvölker der Beegroup werfen pro Jahr je 50 Kilo Honig ab, der zu Marktpreisen verkauft wird.

Tautz will mit seiner Begeisterung so viele Menschen wie möglich anstecken. Die Beegroup kooperiert mit Teams unter anderem in Japan, Russland und Australien. Auf der Bundesgartenschau in München wollen die Würzburger ein abgespecktes Modell des Bienenlabors für die Öffentlichkeit zugänglich machen. Schüler sollen "Patenschaften" übernehmen und per Internet den Tagesablauf "ihrer" Biene verfolgen: wann zum Beispiel 6085 oder eine Kollegin mit den ersten warmen Sonnenstrahlen aufwacht, wie oft sie zum Sammeln ausschwärmt, wann sie ruht.

Auf einer TÜV-Tagung in München hielt Tautz soeben eine Festrede über Werkstofftechnik und Mikroklima in Bienennestern unter dem Schlagwortspiel "Beeonik". Oft führt er Schüler, Imker und Minister durch das Labor. Kindern erzählt er gern mit drastischen Worten, woraus der dunkle Waldhonig besteht: Pipi von Blattläusen, aufgeschleckt und ausgekotzt von Bienen, diese Sauerei in ein Glas und ab in den Supermarkt - wohl bekomm's.

"Mit Bienen kann einfach jeder etwas anfangen, das macht uns die Öffentlichkeitsarbeit leicht", sagt Tautz. Denn Homo sapiens

und "Apis mellifera" bilden seit Jahrtausenden eine Symbiose. Schon im alten Ägypten wurde die Biene, "Bit" genannt, als eine Art pharaonisches Wappentier verehrt.

Sogar bei Nutzpflanzen wie Raps, die eigentlich vom Wind bestäubt werden, lässt sich der Ertrag durch Bienenbesuche um ein Fünftel steigern. "Bienen sind wirtschaftlich gesehen das drittwichtigste Nutztier in Deutschland - nach Rind und Schwein", sagt Tautz: "Wenn die Biene sich wohl fühlt, freut sich der Mensch."

Und umgekehrt: Als vor zwei Jahren ein Drittel der bayerischen Bienenvölker an Parasiten und Infektionen einging, wurden schnell neue Völker importiert, weil sonst der Obstanbau gelitten hätte, so Tautz.

Umso erstaunlicher findet er, wie sehr man sich bislang auf überlieferte Halbwahrheiten verlassen hat. "Fast nichts, was in den Schulbüchern steht, stimmt heute noch", sagt Tautz. "Wir gehen einfach nur ein paar uralten Fragen nach, aber mit neuester Technik."

Viele detaillierte Beobachtungen sind erst möglich, seit die Würzburger Beegroup modernste Spitzeltechnik einsetzt: In einem weltweit einmaligen Experiment erstellen sie genaue Bewegungsprofile ihrer geflügelten Probanden. Tausende der Bienen haben zu diesem Zweck einen winzigen Transponder auf dem Rücken. Der ein Euro teure Funkchip wird mit einem Klecks Schellack angeleimt. Mit 2,4 Milligramm Gewicht behindert er das Tier kaum - er macht nur rund ein Dreißigstel des maximalen Tragegewichts aus.

Seit die Tiere neben Nektar auch Bit für Bit Daten sammeln, lassen sich erstmals vollautomatisch Tausende Bienen-Einzelbiografien über die gesamte Lebensdauer erheben, die sich auf bis zu acht Monate erstrecken kann - wie im Fall der langlebigen Winterbiene 6085. "Wir haben Bienenstöcke in ,Big Brother'-Container verwandelt", schwärmt Tautz.

Eine detaillierte Vermessung der Flüge ergab zum Beispiel, dass Bienen noch viel fleißiger sind als der Volksmund besagt: Um zwei Kilogramm Honig zu produzieren, legen die Sammlerinnen zusammen eine Gesamtflugstrecke zurück, die von der Erde bis zum Mond reicht.

Die meisten aber sind Nesthocker; nur wenige Prozent eines Volkes sind normalerweise mit Nektarsammeln beschäftigt, und sogar Sammlerinnen verbringen zwei von drei Stunden im klimatisierten Stock.

Andererseits ist die anstrengendste Arbeit von außen unsichtbar: Heizerbienen setzen sich in leere Brutzellen und scheinen zu schlafen, doch beim Blick durch eine Infrarotkamera zeigt sich, dass sich jede von ihnen durch das Zittern der Brustmuskulatur mit 200 Zuckungen pro Sekunde und 4 Milliwatt Leistung bis auf 43 Grad Celsius aufheizt - für den Menschen wäre ein solches Fieber tödlich. Bei Sommerhitze dagegen schleppen sie zur Kühlung Wassertropfen ins Nest und bringen sie mit ihrem Flügelschlag zum Verdunsten.

Als Nächstes planen die Würzburger Daten-Imker sogar die vollkommen "gläserne Biene": Eine neuartige Funkschleuse am Ausgang des Bienenstocks registriert nicht nur, wer wann ein- und ausfliegt. Gezielt sollen sich fortan mit dem elektronischen Portier auch einzelne Bienen einfangen lassen, um zum Beispiel routinemäßig Blutbilder zu erstellen.

Schon ein Mikroliter "Hämolymphe" reicht, um den Gesundheitszustand des Hautflüglers zu testen, sagt Hans Joachim Gross, ein Biochemieprofessor im Unruhestand, welcher der Beegroup in seiner Freizeit hilft. Schon seine ersten Blutuntersuchungen sind aufsehenerregend.

Während ihres Lebens im Nest läuft das Abwehrsystem der Bienen auf Hochtouren, weil durch Wärme, Enge und Luftfeuchtigkeit die Infektionsgefahr groß ist. Die alten Sammlerinnen dagegen haben fast keinen Abwehrschutz mehr und sind folglich besonders ansteckungsgefährdet. Tautz: "Das ist bei ihnen eine Art Berufskrankheit."

Für das Volk insgesamt war das bislang irrelevant. In den bisherigen 50 Millionen Jahren der Honigbienenevolution stellten kranke Außendienstler keine Bedrohung dar. Wenn sie sich eine Virusinfektion einfingen, taumelten sie orientierungslos umher, fanden das Nest nicht mehr und verendeten einsam.

Heutzutage dagegen, in Zeiten intensiver Imkerei, stoßen selbst lebensbedrohlich verblödete Sammlerinnen durch Zufall oft doch auf irgendeinen fremden Bienenstock. Und obwohl sie nicht über den notwendigen "Stallgeruch" verfügen, gelingt es ihnen häufig auch, sich Einlass zu erbetteln - mit ein paar Tropfen Nektar als "Bestechung". "Für die Bienen herrscht heutzutage so etwas wie die Globalisierung im Kleinen", sagt Tautz.

Manchmal steht der Forscher spätabends vor den Bienenstöcken in seinem eigenen Garten und lauscht ihrem unermüdlichen Summen. Dann stellt er sich vor, wie all diese Winzlinge sich auf wundersame Weise zu einem Ganzen fügen - zu einem Superorganismus aus sehr vielen, sehr einfachen Teilnehmern, die zusammen ein unglaublich komplexes Ganzes ergeben.

Jede einzelne Biene besitzt nur rund eine Million Gehirnnervenzellen; aber zusammengenommen verfügt ein Bienenvolk immerhin über halb so viele Nervenzellen wie ein menschliches Gehirn mit seinen 100 Milliarden Neuronen. Derlei philosophische Betrachtungen verfliegen spätestens am anderen Morgen, wenn Jürgen Tautz die neuen Datensätze begutachtet, die über Nacht auf dem Laborrechner aufgelaufen sind. Dann drängen sich wieder die praktischen Fragen in den Vordergrund.

Seine neueste Idee ist ein "Intelligenztest" für Bienen, mit dem Imker auf einfache Weise messen können, wie aufgeweckt ihre Völker sind - und wie gesund. Die Einfluglöcher der Bienenstöcke werden dabei zum Beispiel mit Kreisen, Dreiecken oder Rechtecken markiert und mit Überwachungstechnik versehen. Die Tiere sind meist schlau genug, um immer dasselbe Einflugloch zu finden - es sei denn, es stimmt etwas nicht mit ihnen. Je mehr Dreiecksbienen also durch den Kreis oder das Rechteck heimkehren, desto kranker ist ihr Volk insgesamt.

"Bisher kannten die meisten Imker nur zwei Zustände - ein Bienenvolk lebte, oder es war tot; dabei sind Bienen unendlich viel komplexer", sagt Tautz. Mit seiner elektronisch erstellten "Pisa-Studie für Bienen" tritt er nun an, den Imkern das binäre Denken auszutreiben. HILMAR SCHMUNDT


DER SPIEGEL 8/2005
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