Den Bestäubern auf der Spur: Signalwirkung, Dynamik und Indikatorfunktion von Bienenfußabdrücken
Final Report Abstract
Die Erkennung und Interpretation von Geruchsrückständen (Duftmarken, „scent marks“, Fußabdrücke) ist eine Fähigkeit, die es Bienen erlaubt, kürzlich besuchte – leere – Blüten zu vermeiden und damit ihren Nahrungserwerb zu optimieren. Trotz der weiten Verbreitung dieses Verhaltens bei Bienen und seiner Bedeutung im Bestäubungskontext waren zu Beginn des Projekts zentrale Fragen zur chemischen Ökologie des Phänomens ungeklärt: 1. Sind die Geruchsrückstände aktive Markierungen oder passive Fußabdrücke? In Käfigexperimenten mit künstlichen Glasblüten konnten wir zeigen, dass auch Hummel-Fußspuren, die abseits von Blüten hinterlassen wurden, im Blütenkontext eine repellente Wirkung auslösten, ein klarer Beleg für „passive Fußabdrücke“. 2. Welches sind die verhaltensaktiven Geruchsstoffe? Nicht abschließend geklärt. Es gibt aber mehrere, unabhängige Hinweise darauf, dass es nicht die langkettigen, kutikulären Kohlenwasserstoff-Bestandteile der Hummelfußabdrücke sind, die die repellente Verhaltensantwort auslösen. 3. Wie wird ein dynamischer, den Nektarstand indizierender Geruchseindruck erzielt? Vermutlich durch die hohe Flüchtigkeit der noch nicht näher charakterisierten, verhaltensaktiven Verbindungen in Kombination mit kontextabhängigem Lernen der Hummeln. Die langkettigen kutikulären Kohlenwasserstoffe, Hauptbestandteil der Fußabdrücke, sind jedenfalls in hohem Maße schwerflüchtig und reichern sich mit der Zeit linear und über bis zu 48h verlustfrei auf natürlichen und künstlichen Blüten an. 4. Könnte das „Lesen“ dieser Kohlenwasserstoff-Signaturen Rückschlüsse auf die Besuchsgeschichte von Blüten erlauben? Ja. Wir konnten zeigen, dass die Menge der auf Blüten abgelagerter Hummel-Alkene ein guter Indikator der Anzahl der Hummelbesuche einer Blüte sind. Die quantitative Zusammensetzung dieser Kohlenwasserstoffe bot zudem Hinweise auf die Artzusammensetzung der Bestäubergemeinschaft. Da die Menge der Hummel-Alkene auch ein Indikator des Samenansatzes einer Hummel-bestäubten Pflanze (Symphytum officinale) war, könnte die extraktive Messung von Fußabdrücken auf Blüzten Grundlage einer neuen bestäubungs-ökologischen Feldmethode sein.
Publications
- (2007) Influence of scent deposits on flower choice: experiments in an artificial flower array with bumblebees. Apidologie 38, 12-18
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- (2008) Foraging scent marks of bumblebees: footprint cues rather than pheromone signals. Naturwissenschaften 95, 149-153
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- (2009) Hydrocarbon footprints as a record of bumblebee flower visitation. Journal of Chemical Ecology 35, 1320-1325
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- (2011) Reconstructing the pollinator community and predicting seed set from hydrocarbon footprints on flowers. Oecologia 165, 1017-1029
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