Abstract
We studied the effects of mixed honeybee colonies of Apis mellifera and Apis cerana on the intraspecific and interspecific recognition of female brood stages in the honeybees A. cerana and A. mellifera by transferring brood combs between queenright colonies. In the intraspecific tests, significantly more larvae were removed in A. cerana than in A. mellifera, whilst significantly fewer eggs and pupae were removed in A. cerana than in A. mellifera. In the interspecific tests, A. cerana colonies removed significantly more larvae and pupae of A. mellifera than the same brood stages of A. cerana were removed by A. mellifera. We show there are highly significant differences in both intraspecific and interspecific brood recognition between A. cerana and A. mellifera and that brood recognition operates with decreasing intensity with increasing developmental age within species. This suggests that worker policing in egg removal is a first line of defense against heterospecific social parasites.
Zusammenfassung
Innerartliche und zwischenartliche Bruterkennung ist bei im gleichen Verbreitungsgebiet lebenden sozialen Insekten für die Sicherheit der Vermehrung und oft auch für die Integrität der Kolonien von grundlegender Bedeutung (Breed, 1998; Moritz and Neumann, 2004). Von besonderer Wichtigkeit ist sie im Kontext des Sozialparasitismus (Nanork et al., 2007b). Wir untersuchten die Auswirkungen gemischter Honigbienenvölker von Apis mellifera und Apis cerana auf die innerartliche und zwischenartliche Erkennung weiblicher Brutstadien der beiden Honigbienenarten mittels des Tauschs von Brutwaben zwischen weiselrichtigen Völkern.
In den innerartlichen Tests wurden bei A. cerana signifikant mehr Larven entfernt als bei A. mellifera, während dagegen bei A. cerana signifikant weniger Eier und Puppen entfernt wurden als bei A. mellifera. Bei den zwischenartlichen Tests entfernten A. cerana signifikant mehr Larven und Puppen von A. mellifera als die gleichen Brutstadien von A. cerana durch A. mellifera entfernt wurden. Unsere Daten bestätigen damit frühere Untersuchungen mit zwischenartlicher Brutübertragung, dass bei A. cerana und A. mellifera die Brutunterscheidung bezüglich Eiern und jungen Larven gut ausgeprägt ist (Oschmann, 1965; Dhaliwal und Atwal, 1970; Adlakha und Sharma, 1971; Oku und Ono, 1990; Potichot et al., 1993). Wie zu erwarten, verhielten sich die gemischtartigen Völker in ihrem Brutentfernungsverhalten zwischen dem innerartlichen und zwischenartlichen Austausch der reinen Völker. Sie entfernten signifikant weniger heterospezifische Brut im Vergleich zu reinen Völkern, aber mehr als bei innerspezifischem Austausch. Unter der Annahme von ähnlichem Sammelverhalten von A. cerana und A. mellifera (Devkota und Thapa, 2005) legt dies nahe, dass die Zusammensetzung der Arbeitsbienen einen Einfluss auf die Bruterkennung bei Honigbienen hat und die genetischen Auslöser der Bruterkennung denen der Erkennung von Nestgenossen bei Arbeiterinnen ähnlich sind (Breed, 1998; Moritz and Neumann, 2004).
Die Erkennung von Nestgenossen bei Arbeiterinnen hängt zu wechselnden Anteilen von der Außenumgebung und der Genetik ab (Breed, 1998), allerdings zeigen unsere Daten, dass diese sich nicht unbedingt in gleicher Weise auf die Eier und immature Stadien auswirken. Da bereits zuvor vermutete Pheromone zur Erkennung von Brut und Eiern (Potichot et al., 1993) kürzlich bestätigt wurden (Ayasse and Paxton, 2002; Sasaki et al., 2004), nehmen wir an, dass spezifische Pheromone der Eier und Larven eine grundlegende Rolle bei den sowohl bei gleichartigen als auch bei zwischenartigem Austausch beobachteten hohen Entfernungsraten der fremden Eiere und Larven spielen. Unter diesen experimentellen Bedingungen schien die Bruterkennung mit steigendem Entwicklungsalter in der Intensität abzunehmen, aber in jedem Alter durch die genetische Distanz verstärkt zu werden.
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Tan, K., Yang, M., Radloff, S.E. et al. Intra- and interspecific brood recognition in pure and mixed-species honeybee colonies, Apis cerana and A. mellifera . Apidologie 40, 184–191 (2009). https://doi.org/10.1051/apido/2009003
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