Biologie von Kuckucksbienen und ihren Wirten (Hymenoptera, Apiformes)

Kleptoparasitische Bienen ("Kuckucksbienen") der Gattung Nomada sind Brutparasiten, die überwiegend bei Bienenarten der Gattung Andrena parasitieren. Die Kuckuksbienenweibchen versuchen ein Ei in die Brutzellen ihres Wirtes zu legen. Die Larve der Kuckucksbiene ernährt sich vom Pollen-Nektarvorrat, den das Wirts-Bienenweibchen für ihre eigenen Nachkommen in die zudem selbstgebaute Brutzelle eingetragen hat.

Im Fachbereich "Ökologie der Kulturlandschaft - Abteilung Tierökologie - wird seit einigen Jahren die Biologie kleptoparasitischer Bienen erforscht. Da viele Kuckucksbienenarten im Freiland nur schwer zu finden und zu beobachten sind, wurden für bestimmte Arten und ihre Wirte ein Haltungssystem etabliert (s.u.). Derzeit werden folgende Themen untersucht:

• Fühlermodifikationen bei Männchen der Nomada bifasciata- und Nomada ruficornis Gruppe
• Balzverhalten: Funktion und Identifikation von Kontakpheromonen der Nomada-Männchen
• Stellen phänologische trennbare Gruppen von Nomada fabriciana unterschiedliche Biospezies dar?

Schindler, M. (2005): Biologie kleptoparasitischer Bienen und ihrer Wirte (Hymenoptera, Apiformes): Labor- und Freilanduntersuchungen an Arten der Gattungen Nomada und Andrena. Dissertation Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 2004 [D 98]. Bonn (Selbstverlag). 120 S.

Abstract:

Kleptoparasitische Bienen der Gattung Nomada sind obligatorische Brutparasiten, die überwiegend mit hypogäisch nistenden Bienenarten der Gattung Andrena assoziiert sind. In der vorliegenden Arbeit wurden Freiland- und Laboruntersuchungen zur Biologie von Nomada fucata PANZ. und Andrena flavipes PANZ. sowie von Nomada fabriciana (L.) und Andrena bicolor FABR. durchgeführt. Für die Untersuchungen im Labor wurden Ansiedlungs- und Haltungsmethoden etabliert, die es ermöglichten, auch den unterirdischen Nestbereich zu beobachten. Schwerpunkt der Verhaltensstudien waren die Interaktionen zwischen Parasit und Wirt. Darüber hinaus wurden Beobachtungen zum Paarungsverhalten von N. fucata und Nomada lathburiana K. durchgeführt.

N. fucata und N. fabriciana konnten zusammen mit ihren Wirten in einer Freilandvoliere und in Käfigen im Gewächshaus angesiedelt werden. Beobachtungsnester, die es ermöglichten, das Verhalten im unterirdischen Nestbereich zu analysieren, wurden erfolgreich bei N. fabriciana und A. bicolor eingesetzt.

Das Verhalten der Nomada-Weibchen bei der Suche nach Wirtsnestern folgt einem Muster charakteristischer Sequenzen. Bei der Erkennung der spezifischen Wirtsnester sind neben visuellen auch olfaktorische Signale beteiligt. Antagonistisches Verhalten der Wirtsweibchen gegenüber den Parasitenweibchen wurde im Bereich des Nesteinganges und im Wirtsnest beobachtet. Die Auswertung phänologischer Daten ergab, dass früh schlüpfende und langlebige Wirtsweibchen aufgrund der geringeren Abundanz von Kuckucksbienen ihre Brutzellen unter vermindertem Parasitierungsdruck fertig stellen können. Unterschiede bei der diurnalen Aktivität von N. fucata und A. flavipes-Weibchen wurden nicht registriert. Die Ergebnisse morphometrischer Untersuchungen bei N. fucata ließen keine Aussage darüber zu, ob Parasiten-Weibchen im Wirtsnest die Größe der Brutzellen bzw. die Menge des eingetragenen Larvenfutters erkennen können. Bei Versuchen mit Emergenzfallen wurde sowohl für A. bicolor als auch für A. flavipes ein Weibchen dominiertes Geschlechterverhältnis festgestellt. Im Freiland wurden Nester von A. flavipes von N. fucata, Bombyliidae und Anthomyiidae parasitiert, die von A. bicolor ausschließlich von N. fabriciana. Die mittleren Parasitierungsraten im Freiland und in Flugkäfigen unterschieden sich nicht wesentlich. Nestansammlungen von A. flavipes wurden gegenüber Einzelnestern stärker parasitiert. Bei der Analyse von Funddaten wurden bei N. fabriciana drei phänologische Gruppen festgestellt. Weitere Untersuchungen ergaben, dass es sich hierbei möglicherweise um zwei Taxa handelt, die reproduktiv voneinander isoliert sind.

Die Untersuchungen zum Paarungsverhalten führten zu folgenden Ergebnissen: Männchen von N. fucata patrouillieren - meist in Gruppen von Wirts-Männchen - über den Eingängen der Wirtsnester und an potentiellen Trachtpflanzen. Bei N. lathburiana konnte dieses Suchverhalten nach paarungsbereiten Weibchen nicht beobachtet werden. In Laborversuchen wurden erstmalig Sequenzen des Balzverhaltens von N. fucata und N. lathburiana dokumentiert, bei denen sich Nomada-Männchen in Kopulaposition befanden. Die Männchen umschlingen während dieser Balzphase die Antennen der Weibchen wiederholt mit ihren Flagella und ziehen diese über den Antennen der Weibchen ab. Die Ergebnisse der LM- und REM- Untersuchungen sowie histologische Studien lassen darauf schließen, dass Nomada-Männchen bei der Balz Sexualpheromone aus antennalen Drüsen auf die Fühler der Weibchen übertragen.