Art-spezifische Perzeptionshierarchien als Grundlage der Wahrnehmung von Pollenkomponenten mit und ohne Nährwert durch Bienen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Sara Diana Leonhardt; Privatdozent Dr. Johannes Spaethe
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313898935

Der Rückgang zahlreicher Bienenarten weltweit beunruhigt Wissenschaftler wie Öffentlichkeit. Viele der vermuteten Ursachen wirken sich direkt oder indirekt auf die Verfügbarkeit und Qualität von Pollen- und Nektarpflanzen und damit die Ernährungsgrundlage der Tiere aus. Zum Großteil unklar ist jedoch, wie das vorhandene Blütenpflanzen- und damit Nährstoffspektrum das Sammelverhalten, den ‚Nährstoffeintrag‘ und die Fitness von Bienen beeinflusst. In unserem vorherigen Projekt haben wir gezeigt, dass bei Hummeln Wahrnehmung, Nährstoffaufnahme und Fitness beim Pollensammeln zusammenhängen. Konkret nehmen Hummeln in Pollen v.a. Fett wahr, welches sie zudem regulieren und das den größten Einfluss auf ihre Fitness hat. Diese „priorisierte Wahrnehmung“ von Fitness relevanten Nährstoffen ermöglicht eine hocheffiziente und evolutionär vorteilhafte Strategie der Futtersuche. Wir konnten außerdem zeigen, dass verschiedene Nährstoffgruppen (z.B. Aminosäuren und Fettsäuren) in Pollen korrelieren, was wir als eine Voraussetzung für die beobachtete „priorisierte Wahrnehmung“ betrachten. Wir gehen davon aus, dass solche Korrelationen auch mit Duftstoffen und sogar der Blütenfarbe bestehen. Im Folgeprojekt wollen wir (i) die Faktoren, welche Wahrnehmungshierarchien von Nährstoffkomponenten (wie z.B. Toxizität und Konzentrationen, artspezifische Futtersuchstrategien, Grad der Sozialität) zu Grunde liegen aufdecken, (ii) Korrelationen über Nährstoffgruppen hinaus erforschen, und (iii) unter natürlichen Bedingungen im Freiland testen, ob unsere Labor Ergebnisse das Sammelverhalten von Bienen unter natürlichen Bedingungen erklären. Vorläufige Untersuchungen deuten darauf hin, dass sich die „Priorisierung von Nährstoffen“ zwischen Bienenarten unterscheidet. Wir wollen daher Wahrnehmungshierarchien die damit verbundenen Fitnesskonsequenzen zwischen vier Bienenarten vergleichen, welche sich im Grad der Sozialität und der Nahrungsspezialisierung unterscheiden. Außerdem werden wir untersuchen, ob Nährstoffe, die von Bienen wahrgenommen werden, mit anderen Blütensignalen (Duft, Farbe) korrelieren. Solche Korrelationen würden es den Tieren ermöglichen, Blütensignale mit Nährstoffinformationen zu assoziieren und damit letztere bereits aus größerer Distanz zu erhalten. Indem wir schließlich unsere Arbeit ins Feld verlagern, um Daten zu Pollensammelverhalten, Pollenchemie, Blütenabundanz, Blütenduft und Blütenfarbe in einer natürlichen Blütenpflanzengemeinschaft zu sammeln, können wir testen, wie gut die im Labor beobachteten Wahrnehmungshierarchien das Pollensammelverhalten von Bienen unter natürlichen Umständen erklären.Wir sind davon überzeugt, dass die Ergebnisse des geplanten Projektes wesentlich zu einem besseren Verständnis der Beziehung zwischen Veränderungen in der Zusammensetzung vorhandener Nahrungsressourcen und der resultierenden Ernährungssituation und damit Fitness von Bienen beitragen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen