Honigbiene – wie eine Arbeiterin zur Königin wird

Die Honigbienen leben und entwickeln sich in einem Bienenvolk als soziale Insekten. Als Einzeltier können sie nicht überleben. Bei sozialen Insekten gibt es nicht nur weibliche und männliche Tiere, sondern auch sogenannte Arbeiterinnern.

Die Königin ist das eierlegende Weibchen. In ihrem Hinterleib liegen zwei grosse Eierstöcke. Daraus legt sie von Frühling bis Sommer bis zu 2000 Eier täglich je in eine Wabenzelle. Sie lebt für eine Biene erstaunlich lang, nämlich 4 bis 6 Jahre. Es gibt in einem Bienenstock nur eine Königin.

Die Drohnen sind die männlichen Bienen. Im Frühling werden einige Hundert von ihnen im Bienenvolk geduldet. Einige oder mehrere begatten eine junge Königin auf dem Hochzeitsflug. Der Spermienvorrat reicht zum Befruchten der Eier während des ganzen Lebens der Königin aus. Im Spätsommer werden dann die Drohnen aus dem Bienenstock hinausgeworfen. Falls sie nicht totgestochen werden, verhungern sie draussen, da sie nicht selber Nahrung aufnehmen können.

Die Arbeiterinnen sind verkümmerte Weibchen mit identischen Erbanlagen (Genen). Sie entstehen wie die Königinnen, im Gegensatz zu den Drohnen, aus befruchteten Eiern. Die zur Königin bestimmte Larve wird bis zur Verpuppung mit einem Futtersaft von den Arbeiterbienen, der in den Kopfdrüsen produziert wird, ernährt, das sogenannte Geleé Royale. Die zu Arbeiterinnen bestimmten Larven erhalten vom 2. Tag an Nektar und Blütenstaub. Dieser Ernährungsunterschied während weniger Tage bewirkt, dass sich in der Königin die Eierstöcke entwickeln, während sie in den Arbeitsbienen verkümmern. Er ist auch schuld daran, dass sich an den Hinterbeinen der Arbeitsbienen ein Sammelapparat bildet, mit dem sie Blütenstaub nach Hause tragen können. Die Königin entwickelt keine spezialisierten Beine. Zudem ist sie grösser und langlebiger als ihre fleissigen Untertanen, die im Sommer nur wenige Wochen alt werden.

Das Erbgut beider Bienenkasten aber ist identisch. Da erstaunt es schon, dass Königin und Arbeiterinnen so unterschiedlich in Gestalt und Verhalten sein können. Ein Team aus deutschen und australischen Forschern hat das Genom von Bienen genauer unter die Lupe genommen und nach jenen chemischen Veränderungen des Erbguts gefahndet, durch die einzelne Gene an- oder abgeschaltet werden.

Bei den Arbeiterinnen werden gewisse Gen-Abschnitte über sogenannte epigenetische Marker ausgeschaltet. Diese Marker funktionieren wie Schalter, die an oder bei den Genen sitzen und sie kontrollieren. Die Fähigkeit einer einzelnen Larve, Arbeiterin oder Königin zu werden, hängt mit der Art und Weise zusammen, wie Gene auf die spezifische Ernährung ein- oder ausgeschaltet werden.

Epigenetik erklärt den Einfluss der Umwelt auf die Ausprägung von Genen. Die Entdeckung der Epigenetik hat das Dogma der Biologie umgestossen, dass die Eigenschaften eines Organismus durch das bei der Geburt vererbte Genmaterial unveränderbar bestimmt werden. Tatsächlich erlaubt die Epigenetik via An- und Ausschalten den Zugriff auf unser Erbgut.

Heute weiss man, dass bestimmte Risikofaktoren, wie z. B. unser Lebensstil (Ernährung, Medikamente, Rauchen), Umwelteinflüsse (z. B. Abgase, Lichtquellen) als auch unsere Verhaltensmuster (z. B. Stress), via Epigenetik auf unsere Gene zu Veränderungen führen können.

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