The olfactory system of closely related wild bee species (families: Halictidae, Colletidae and Megachilidae) - neuroanatomical correlations to social organization and host-plant preference

• Applicant: Dr. Christina Kelber
• Subject Area: Sensory and Behavioural Biology
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 198005794

• Final Report Year: 2015

Final Report Abstract

In dieser Studie wurden die möglichen Ursachen für die Komplexität verschiedener neuroanatomischer Merkmale im olfaktorischen System von Hymenopteren untersucht. Der neuartige Ansatz, Merkmale in verschiedenen Arten, Gattungen und sogar Familien zu vergleichen, hat zu wertvollen Erkenntnissen in Bezug auf die Evolution von Eusozialität geführt. Die ursprünglich gestellte Frage, ob die Komplexität des olfaktorischen Systems ein Ergebnis der Eusozialität oder eher ein Ergebnis anderer evolutionärer Drücke und damit eventuell eine Grundvoraussetzung für die Entwicklung der Eusozialität sei, konnte erstmalig zumindest teilweise beantwortet werden. Durch die ausführliche Untersuchung der Neuropilvolumina, der Antennallobusstruktur und der Synapsendichte im Pilzkörper konnte zumindest für halictide Bienen ausgeschlossen werden, dass die Komplexität nur in eusozial lebenden Arten zu finden ist. Im nächsten Schritt gab die umfangreiche Untersuchung der Antennallobusstruktur bei Bienen der Familien Halictidae, Colletidae, Andrenidae und Megachilidae Aufschluss über Unterschiede in der Anzahl der Glomeruli zwischen polylektischen und oligolektischen Arten. Hier konnte ein deutlicher Unterschied gefunden werden, mit einer geringeren Anzahl an Glomeruli in spezialisierten Arten. Daher kann die Aussage getroffen werden, dass die Wahl der besuchten Futterpflanzen einen deutlich größeren Einfluss auf die Komplexität des olfaktorischen Systems hat als die soziale Lebensweise. Jedoch sollte in Betracht gezogen werden, dass auch andere Selektionsdrücke (Nistverhalten, klimatische Faktoren usw.) einen Einfluss haben. Dies könnte in einer weiterführenden Studie untersucht werden.  http://www.zeit.de/news/2014-05/07/tiere-ameisen-groessenvergleich-vonhirnarealen-sagt-wenig-aus-07071602  http://www.abendblatt.de/ratgeber/wissen/article127702237/Ameisen-Studie- Groesse-des-Gehirns-sagt-wenig-aus.html  http://www.bluewin.ch/de/news/wissen---technik/2014/5/7/ameisen-- groessenvergleich-von-hirnarealen-sagt-wen.html

Publications

• Sexual dimorphism in the olfactory system of a solitary and a eusocial bee species, 2013, Journal of Comparative Neurology, 521:2742-2755
  Streinzer, Martin; Kelber, Christina; Pfabigan, Sarah; Kleineidam, Christoph J. & Spaethe, Johannes
  
• Density of mushroom body synaptic complexes limits interspecies brain miniaturization in highly polymorphic leaf-cutting ant workers, 2014, Proceedings of the Royal Society B, 281:1471-2954
  Groh, Claudia; Kelber, Christina; Grübel, Kornelia & Rössler, Wolfgang
  
• Olfactory subsystems in the honeybee: sensory supply and sex-specificity, 2014, Cell & Tissue Research, 357:583-595
  Kropf, Jan; Kelber, Christina; Bieringer, Kathrin & Rössler, Wolfgang