Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis
1. Einleitung
2. Kurzer Abriss zum Leben der Biene
2.1. Verbreitung der Bienen
2.2. Unterschiedliche Arten von Bienen
2.3. Die Anatomie der Honigbiene
2.4. Der Lebenslauf einer Biene
2.5. Lebenserwartung
2.6. Soziales Leben und Hierarchien
2.7. Sinne und Instinkte der Bienen
2.8. Nahrungssuche und Nahrungsnetze
3. Beschreibung der Bienensprache
3.1. Kommunikation allgemein
3.2. Tanzsprache
3.2.1. Der Rundtanz
3.2.2 Der Schwänzeltanz
4. Kommunikation und Organisation der Bienenvölker – Unterschiede und Gemeinsamkeiten
4.1. Ursprung und Verbreitung der „Dialekte“ der Honigbiene
4.2. Gemeinsamkeiten der unterschiedlichen „Dialekte“
4.3. Arbeitsteilung und kollektiver Entscheidungsprozess
5. Nutzung des kollektiven Entscheidungsprozesses der Bienen für bionisch-informative bzw. bionisch-kommunikative Zwecke
5.1 Bionische Methoden der Bienensprache
5.2 Bionisch kommunikativ und bionisch Informative Methoden im Bienenvolk
5.3 Möglichkeiten der Anwendung von bionisch-kommunikativen und bionisch-informativen Methoden in Organisationen
6. Zusammenfassung
Anhang
Literaturverzeichnis
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1. Einleitung
Die aktuellen öffentlichen Diskussionen werden von der Thematik des Klimawandels dominiert. Dies bestätigen nicht nur die rasanten Zugewinne an Wählerstimmen der „Grünen“ in der Europawahl am 26.05.2019 mit einem ihrer wesentlichen Wahlprogrammpunkte zur Verbesserung der Klima- und Umweltpolitik1, sondern auch die Etablierung der „Fridays for Future“-Bewegung2. In diesem Zusammenhang rückt auch die Biene als wichtigstes Nutztier der Welt in den Mittelpunkt der Diskussionen wie noch nie zuvor in der Geschichte der Menschheit. Unter anderem fand im Jahr 2019 ein Volksbegehren zum Thema Artenvielfalt unter dem Motto „Rettet die Bienen“ in Bayern statt. Die Initiatoren haben hierbei erfolgreich auf die Reduktion der Artenvielfalt der Bienen aufmerksam gemacht, immerhin 18,4% der bayrischen Bevölkerung stimmten für die Erhaltung des Artenschutzes.3 Es ging auch so weit, dass zwei Handelsketten am Weltbienentag kostenlos „Saaten“ für die Erhaltung des Lebensraums der Bienen verteilt haben.4
Arten- aber auch anzahlmäßig findet sich die Verbreitung der Biene aufgrund der (industriellen) Entwicklungen auf einen besorgniserregenden Tiefstand, man spricht sogar vom „Aussterben der Bienen“. Dies führt jedoch nicht nur Wissenschaftlern, sondern auch Akteuren der Politik, Wirtschaft und Landwirtschaft klar die Bedeutung der Biene als Nutztier vor Augen. Deshalb beschäftigen sich die Akteure mehr denn je mit Bienen, ihrer Lebensweise sowie Ihrer Verbreitung, um die negativen, geradezu katastrophalen Konsequenzen eines „Aussterbens“ zu verhindern bzw. abzufedern.
Um die Bedeutung der Bienen besser einordnen zu können muss man die Bienen verstehen.
Die Grundlagen zum Leben und der Sprache der Biene finden sich dabei in wissenschaftlichen Arbeiten, die bereits vor etwa 100 Jahren erschienen sind. Dabei gilt Karl von Frisch als der „Pionier der Bienenforschung“. Er untersuchte als Erster ausführlich das Leben, die Physiologie und die Sprachen der Bienen.5,6,7
Mit letzterem, also der Sprache der Bienen , beschäftigt sich diese Ausarbeitung schwerpunktmäßig. Ziel ist es, das Leben und die Nahrungssuche der Bienen zu beleuchten, die Kommunikation der Bienen zu erläutern und daraus ggf. Nützliches für die menschliche Kommunikation bzw. Entscheidungsfindung abzuleiten.
Auf die Einleitung folgt im zweiten Kapitel zunächst ein Überblick über das Leben der Bienen, ihrer Gestalt und Vielfalt sowie über den Prozess ihrer Nahrungssuche und den Aufbau ihrer Nahrungsnetze. Kapitel drei beschäftigt sich mit der Bienensprache. Auf eine allgemeine Einführung folgt die Darstellung und Erläuterung einzelner „Bienensätze“, der so genannten „Tänze“. Darauf folgt im Kapitel vier die Erörterung darüber, ob die Sprache der Honigbiene in den einzelnen Bienenvölkern universell ist oder ob es „volksabhängige“ Unterschiede (Dialekte) in der Sprache gibt. Im Anschluss daran wird in Kapitel fünf herausgearbeitet, ob und ggf. wie der kollektive Entscheidungsprozess der Bienen für bionisch-informative oder bionisch-kommunikative Zwecke genutzt werden kann. Die Ergebnisse der Ausarbeitung werden im Kapitel sechs noch einmal zusammengefasst und ein Ausblick auf die künftige Nutzung des Wissens um die Bienensprache gegeben.
2. Kurzer Abriss zum Leben der Biene
2.1. Verbreitung der Bienen
Tatsächlich haben sich die einzelnen Bienenvölker vor rund 100 Millionen Jahren auf der Erde entwickelt. Aufgrund populationsgenetischer Analysen wird Afrika als ursprüngliche Heimat der Westlichen Honigbiene angesehen und vermutet, dass ihre Ausbreitung nach Europa in zwei voneinander unabhängigen Wanderungen geschehen sein muss.8
2.2. Unterschiedliche Arten von Bienen
Hierzulande wird die „Biene“ meist auf eine einzelne Art, die Westliche Honigbiene (Apis mellifera), reduziert, die aufgrund ihrer Bedeutung als staatenbildender Honigproduzent sowie ihrer Wehrhaftigkeit große Bekanntheit und Bedeutung erlangt. Es gibt jedoch tatsächlich eine beträchtliche Artenvielfalt innerhalb der Gruppe der Bienen. Viele davon, vor allem die solitär lebenden Bienen, werden unter dem Begriff Wildbienen zusammengefasst.9
Die westliche Honigbiene gehört zur Familie der Echten Bienen (Apidae) und ist eine Vertreterin der Gattung der Honigbienen (Apis). Ihr ursprüngliches Verbreitungsgebiet war Europa, Afrika und Vorderasien. Da sie Honig erzeugt, wurde bzw. wird sie durch den Menschen genutzt und weltweit verbreitet. In Asien kommen acht weitere Arten der Gattung Honigbienen vor. Die bekannteste davon ist die Östliche Honigbiene (Apis cerana).10
Im weiteren Verlauf und in Anbetracht des Themas „Bienensprache“ wird, auch zum Zwecke der thematischen Eingrenzung, ausschließlich die Honigbiene betrachtet, da diese Gattung einen Staat bildet und die „Bienensprache“ zum Zwecke der Übermittlung von Nahrungsquellen nutzt, was Hauptgegenstand der Ausarbeitung ist.
2.3. Die Anatomie der Honigbiene
Der Körper der Honigbiene kann, wie bei allen anderen Insekten auch, in drei Abschnitte unterteilt werden. Diese sind der Kopf (lateinisch: Caput), die Brust (altgriechisch: Thorax) und der Hinterleib (lateinisch: Abdomen). Der gesamte Körper ist von einem Panzer aus Chitin umgeben.11
Ihr Kopf ist flach und verfügt über einen langen gelbbräunlichen Rüssel. Der Großteil der Sinnesorgane, insbesondere die großen länglichen Facettenaugen (vgl. Abb. 3), welche aus vielen glanzlosen Einzelaugen bestehen, die Mundwerkzeuge zum Kauen und Lecken und die zwei zarten geknickten Fühler (Antennen) zum Schmecken und Fühlen, befindet sich am Kopf.
Der Brustteil ist behaart und die Flügel sind braungeädert. Das Flügelpaar besteht aus zwei großen und zwei kleinen Flügeln. Das erste und das zweite Beinpaar sind dünn, das dritte ist breit und flachgedrückt. Alle Beine sind nach außen gezahnt. Im Hinterleib befinden sich die überlebenswichtigen inneren Organe sowie der Stachelapparat der Weibchen. Die Verbindung zwischen Brust und Hinterleib ist sehr dünn. Letzterer besteht aus schwarzen Ringen und am Ende sitzt ein haardünner, nadelspitzer Stachel.12,13
Die Anatomie der Biene kann auf den Abbildungen 1 und 2 im Anhang nachvollzogen werden.
2.4. Der Lebenslauf einer Biene
Jede einzelne Biene absolviert im Laufe ihres Lebens in festgelegter Reihenfolge alle notwendigen Arbeiten in einem Bienenhaushalt. Auf das Zellenputzen in den ersten Tagen folgt die Brutpflege, die Bautätigkeit, anschließend das Pollenstampfen, der Reinigungsdienst und das Nektarabnehmen bis etwa zum 20. Lebenstag. Danach folgen ein paar Tage Wächterdienst, die übrige zweite Lebenshälfte verbringt die Biene mit Sammeltätigkeiten.14
1.-3. Tag: Zellen putzen-Müßiggang
3.-5. Tag: Fütterung alter Maden mit Blütenstaub und Honig
6.-10. Tag: Fütterung junger Maden mit Futtersaft – erste Orientierungsflüge
10.-18. Tag: Futter abnehmen, Pollen stampfen, Wabenbau, Reinhalten des Stockes, weitere Orientierungsflüge
18.-20. Tag: Wächterdienste
20.-31.Tag: Sammeltätigkeit, anschließen Tod15, teilweise wird in der Literatur eine Lebenszeit von bis zu 60 Tagen angegeben.16
2.5. Lebenserwartung
Die Lebenserwartungen der einzelnen Bienen ist unterschiedlich lang und abhängig von der Aufgabe in einem Bienenstaat. So liegt die durchschnittliche Lebenserwartung der Königin bei fünf Jahren, die der Arbeiterinnen bei 30-60 Tagen und der männlichen Bienen (Drohnen) lediglich bei wenigen Wochen.17
2.6. Soziales Leben und Hierarchien
Es gibt eine immense Vielfalt an Formen von Bienen, die meisten von ihnen leben als Einzelgänger. Nur die größeren Hummelarten sowie die hier thematisierten Honigbienen bilden Staaten. Innerhalb eines Staates leben sie in Bienenstöcken, die ihnen i.d.R. vom Menschen zur Verfügung gestellt werden. Ein Bienenstaat (auch Bienenvolk genannt) besteht dabei aus etwa 60.000 Arbeiterinnen - sterilen, geflügelten Weibchen, etwa 200 Männchen oder Drohnen und einer einzigen Königin.18
Jedes Bienenvolk hat immer nur eine Königin. Sie lebt bis zu 5 Jahren, sorgt in dieser Zeit als einzige für die Nachkommen und steuert ihre Mitbewohner im Bienenstock durch eine physiologische Droge, die Königinnensubstanz. „Dafür, dass sie die Einzige ihrer Art bleibt, sorgt die Bienenkönigin durch ein spezielles Pheromon, einen Duftstoff. Es unterdrückt bei den Arbeiterinnen die Eiablage. Sollte es doch einmal dazu kommen, dass eine Arbeiterin Eier legt, werden sie von den anderen Arbeiterinnen oder der Königin sofort zerstört. Außerdem beeinflusst der Duftstoff das Lernverhalten der Bienen.“19 Die Königin lebt nur in der Dunkelheit und wird von den Arbeiterinnen versorgt.20
Der größte Teil des Bienenstocks besteht aus unfruchtbaren Weibchen, den Arbeiterinnen. Es hat sich herausgestellt, dass die Honigbienen in den dreißig bis sechzig Tagen während der Sommermonate alle Funktionen im Stock durchlaufen, also die Versorgung der Königin, Nachwuchspflege, Säuberungsarbeiten, Verteidigung des Bienenstocks und das Suchen und Sammeln von Nektar und Pollen.21
Die männlichen Bienen (Drohnen) werden lediglich zum Zwecke der Fortpflanzung benötigt und verrichten keinerlei andere Arbeiten im Bienenstock. Sie leben nur wenige Wochen.22
2.7. Sinne und Instinkte der Bienen
Die Bienen verfügen über mehrere Sinne, die sie für die Kommunikation nutzen. So ist die Biene in der Lage, ein Ortsgedächtnis zu nutzen. Durch das Aneinanderreihen von Erinnerungsbildern lernt die Biene ihren Stock und ihre Umgebung kennen. Ein ausgeprägtes Geruchsvermögen hilft ihr, sich an Gerüchen zu orientieren. Besonders ausgeprägt reagiert sie auf den Königingeruch. Ebenso verfügt die Biene über ein Mitteilungsvermögen und einen Gehörsinn. Sie kann Laute von sich geben und dadurch ihre Gefährtinnen informieren. Darüber hinaus verfügt die Biene über eine instinktive Laut- und Fühlersprache. Unterstützt wird die Kommunikation durch den ausgeprägten Nachahmungstrieb. Mit ihren Augen kann sie Formen und Farben unterscheiden. Für die unterschiedlichen Arbeiten in einem Bienenleben ist die Biene mit allen lebensnotwendigen Instinkten ausgestattet, auch dem Zellbauinstinkt. All diese Sinne und Instinkte helfen der Biene ein sinnliches Gedächtnis auszubilden und somit die Voraussetzungen für ein Modifikations- und Lernvermögen zu schaffen.23,24
2.8. Nahrungssuche und Nahrungsnetze
Die Nahrungssuche wird von den Kundschafter-Bienen (Arbeiterinnen) angestoßen, da diese neugieriger und mutiger als die übrigen Bienen sind. Kundschafterinnen, die nur fünf Prozent eines Volkes ausmachen, sind generell abenteuerlustiger als ihre Mitbewohner. Sie machen sich 3 bis 4 mal häufiger auf, um neue Futterquellen zu erkunden, und gehören auch zu den Bienen, die ausschwärmen, wenn ein Stock eine neue Heimat braucht.25 Zur Nahrungssuche fliegen sie aus und suchen geeignete Nahrungsquellen. Haben sie eine Nahrungsquelle entdeckt, fliegen sie mit einer Probe zurück zum Bienenstock. Diese Bienen werden auch als „Scouts“ bezeichnet.26 Durch Duftstoffe und Geschmacksproben kann die Kundschafter-Biene Informationen über die Nahrungsart weitergeben. Für die Weitergabe der Ortsangaben der Nahrungsquelle nutzt die Honigbiene unterschiedliche Tanzarten.27
3. Beschreibung der Bienensprache
3.1. Kommunikation allgemein
Die Tänze der Bienen dienen in erster Linie der Verständigung im Bienenvolk.28,29 Es konnte festgestellt werden, dass die Bienen beim Sehen und Riechen über ein anderes Spektrum als Menschen verfügen. Darüber hinaus verfügen die Bienen über zwei spezielle Sinne. Zum einen können sie das Erdmagnetfeld wahrnehmen und sich daran orientieren und zum anderen können sie sich mithilfe elektrostatischer Felder im Bienenstock verständigen.30
Um ihre Bienenstockgenossen zu veranlassen, eine neu aufgespürte Nahrungsquelle aufzusuchen, führen die Kundschafter-Bienen einen lebhaften Rundtanz auf. Dieser Rundtanz (auch Nektartanz genannt) kann aber gleichzeitig einen Alarm anzeigen, dass eine bekannte vorrübergehend versiegte Nahrungsquelle wieder nutzbar ist. Dabei rennt die Kundschafter-Biene, nach einer Pause stillen Sitzens und Abgabe der Nahrung an 2 oder 3 junge Stockbienen, bis zu einer Minute mit abrupten Richtungswechseln herum. Oft wird dieses Verhalten auch an anderen Stellen wiederholt, ehe sie abbricht und erneut zur wieder futterspendenden Nahrungsquelle zurückfliegt, um weiter zu sammeln. Dieser Tanz bringt die benachbarten, angestoßenen Bienen in Erregung und sie fliegen die wieder brauchbare Nahrungsquelle an. Auch diese beginnen nach der Heimkehr in den Bienenstock zu tanzen und informieren damit wiederum benachbarte Bienen, so verbreitet sich die „Nachricht“ schnell im Bienenstock.31,32
Entscheidend ist dabei, dass die tanzende Biene mittels ihres Tanzes bzw. einzelner Tanzbewegungen auf den Waben im Stock detaillierte Informationen über Qualität, Rentabilität und Lage Entfernung der neuen bzw. wiederaufkeimenden Nahrungsplatzes liefert.
Beim Schwänzeltanz erzeugen die Bienen elektrostatische Felder für die Kommunikation. Zur Wahrnehmung dieser Felder verwenden Sie ihre Antennen.33 Mithilfe dieser Felder tauschen Sie Informationen über die Menge und die Süße des Futters aus. Je süßer die Nahrungsquelle ist, desto lebhafter und anhaltender gestaltet sich der Tanz.34
Versuche mit einer „Roboterbiene“ haben gezeigt, dass eine einfache Attrappe, die die vier Komponenten einer Nahrungsquelle (die Acht, das Schwänzeln, den Laut und Duft- und Kostproben) ausreicht, um den das Auffinden des Futterplatzes zu ermöglichen.35 Das Geheimnis liegt in der Einfachheit und Klarheit der Informationsübermittlung.
Beispiel:
Die Kundschafter- Biene informiert ihre Bienenstockgenossen mittels des sog. Schwänzeltanzes (siehe Abbildung 4), den sie auf einer senkrecht hängenden Wabe aufführt, dass eine Nahrungsquelle mehr als 100m entfernt ist. Dabei läuft sie 8er-Bahnen, wobei der geradlinige Durchlauf (Mittelstrich der 8) als Schwänzeltanz bezeichnet wird.36 4-5 Nachtänzerinnen laufen der Tänzerin dabei hinterher, wobei diese von Zeit zu Zeit Pausen macht und Kostproben zur „ Qualitätsinformation “ an die Nachtänzerinnen weitergibt. (siehe Abbildung 6 und 7).
3.2. Tanzsprache
Die Bienen verfügen zu Kommunikationszwecken über mehrere Tänze, mit denen sie unterschiedlichste Informationen an die anderen Bienen übermitteln können.
Insgesamt sind folgende bekannt37,38:
- Zittertanz
- Schütteltanz
- Rumpellauf
- Rucktanz
- Schwirrlauf
- Rundtanz
- Sicheltanz
- Schwänzeltanz
Die wohl wichtigsten Tänze stellen der Rundtanz und der Schwänzeltanz dar. Auf die anderen Tänze wird aufgrund der geringen Aussagekraft bzw. des seltenen Vorkommens verzichtet. Am besten untersucht sind der Rund- und der Schwänzeltanz, sodass sich anhand dieser beiden, die Gemeinsamkeiten und die Unterschiede der verschiedenen Bienenvölker am besten untersuchen lassen.
Rundtanz und Schwänzeltanz
- Rundtänze informieren über eine Futterquelle in unmittelbarer Nachbarschaft ohne Hinweis auf die Entfernung oder Richtung der Futterquelle.
- Schwänzeltänze weisen auf eine Futterquelle hin, die 100 m oder weiter entfernt liegt. Dabei wird die Richtung mit ziemlicher Genauigkeit angegeben. Bei zunehmender Entfernung verlangsamt sich das Tempo des Schwänzeltanzes. Bei verschiedenen Bienenvölkern findet sich jeweils ein unterschiedliches Tanztempo. Entfernungsangaben beziehen sich auf die Entfernungsschätzung der Bienen von den Bildern, die vom Stock bis zur Futterquelle erfasst werden. Eine Orientierung an der Sonne findet statt. Die Richtungsangabe vollzieht sich anhand der Schwerkraft. Schwänzeltänze nach oben bedeuten die Nahrungsquelle befindet sich in Richtung zur Sonne, Tänze nach unten bedeuten in Richtung von der Sonne weg.39
[...]
1 vgl. o.V., 26.05.2019, Warum sind die Grünen so stark?
2 Fridays for Future ist eine internationale Bewegung überwiegend von Schülern und Studenten, die sich freitags über (Schul-) Streiks und Demonstrationen für den Klimaschutz einsetzt. In Deutschland gibt es derzeit mehr al 500 Ortsgruppen, welche die Streiks organisieren. (vgl. o.V., o.J., https://fridaysforfuture.de/)
3 vgl. o.V., o.J., ÖDP startet das Volksbegehren „Rettet die Bienen, Vögel und Schmetterlinge – stoppt das Artensterben!“
4 vgl. Mai, 2019
5 vgl. o.V., o.J. Karl von Frisch
6 vgl. Kochler, 1923, S.633-635
7 vgl. Berliner, Pütter, 1915, S. 497-500
8 vgl. Whitfield u.w., 2006, S. 642-645
9 vgl. o.V., o.J., Bienen
10 entnommen aus o.V., o.J., Westliche Honigbiene
11 vgl. o.V., o.J., Die Anatomie der Honigbiene
12 vgl. Koller, Fisch, Bächinger, 1955, S. 5
13 vgl. o.V., o.J., Die Anatomie der Honigbiene
14 Lindauer, 1952, S. 299
15 entnommen aus Koller, Fisch, Bächinger, 1955, S. 20 Abbildung 18
16 vgl. Menzel, Eckoldt, 2016, S. 27
17 vgl. o.V., 2019, Das Bienenvolk Perfekte Aufgabenteilung unter Bienen
18 vgl. Sammelband Unsere Welt, Tiere und Pflanzen 31, S. 121
19 o.V., 2019, Das Bienenvolk Perfekte Aufgabenteilung
20 vgl. Koller, Fisch, Bächinger, 1955, S. 3
21 vgl. Menzel, Eckoldt, 2016, S. 27
22 vgl. o.V., 2019, Das Bienenvolk Perfekte Aufgabenteilung
23 vgl. Berliner, Pütter, 1915, S.489 f.
24 vgl. Frisch, 1924, S. 982 ff.
25 vgl. o.V., 2019, Das Bienenvolk Perfekte Aufgabenteilung
26 vgl. o.V., 2007, Internetserver sollen von Bienen lernen
27 vgl. Frisch, 1951, Orientierungsvermögen und Sprache der Bienen, S. 105 ff.
28 vgl. Boch, 1957, S. 289
29 Frisch, 1951, Die Sprache der Bienen, S.17
30 vgl. Menzel, Eckoldt, 2016, S. 12
31 vgl. Frisch, o.V., Sprache der Bienen, Unterrichtsfilm zu dem Hochschulfilm Nr. C4
32 vgl. Koller, Fisch, Bächinger, 1955, S. 5
33 vgl. Menzel, Eckoldt, 2016, S. 162 f.
34 vgl. Frisch, 1951, Die Sprache der Bienen, S.17
35 vgl. Michelsen, 1989, S.126
36 vgl. Michelsen, 1989, S. 121
37 vgl. o.V., o.J., Bienentänze
38 vgl. Boch, 1957, S. 290-319
39 vgl. Frisch, 1951, Orientierungsvermögen und Sprache der Bienen, S. 105 ff.