Forschung an Museumsbienen liefert unerwartete Resultate

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Museumsbienen werden für die Forschung benötigt
Museumsbienen werden für die Forschung benötigt Melanie Parejo

Die letzten fünf Jahrzehnte waren geprägt von starken Umweltveränderungen. In der Erforschung ihrer Einflüsse und Konsequenzen liegt eines der grossen Interessen unserer Zeit. Die Untersuchung der historischen Honigbienen des Naturhistorischen Museums lieferte kürzlich überraschende Ergebnisse.

Die Honigbiene ist ein Sinnbild für die Biodiversität. Doch diese Vielfalt wurde in den letzten 50 Jahren einigen Herausforderungen gestellt, so auch die Honigbiene in der Schweiz. So sorgte die Varroamilbe in den 1980er Jahren dafür, dass die wilde Honigbiene in Europa fast ausstarb. Auch für die Imkerpraxis mit der «domestizierten Honigbiene» brachte die Ankunft der Varroamilbe grosse Herausforderungen, da befallene Völker jährliche Behandlungen benötigen. 

Es stellt sich nun die Frage, ob der drastische Rückgang wildlebender Honigbienen und die Intensivierung der Imkerei in den letzten Jahrzehnten die genetische Vielfalt der Honigbienen in der Schweiz beeinflusst hat.

«Museumsbienen» liefern Antworten

Eine hohe genetische Diversität ist wichtig, damit sich eine Art gut an veränderte Umweltbedingungen anpassen kann. Deshalb untersucht Wissenschaftlerin Melanie Parejo in ihrer aktuellen Forschung die genetische Entwicklung der Honigbiene. Dafür vergleicht sie die DNA heutiger Bienen mit denen aus der Sammlung des Naturhistorischen Museums. Die Älteste der 22 «Museumsbienen» stammt aus dem Jahr 1879. Die Untersuchung des Honigbienen-Genoms der letzten 140 Jahre ergab unerwartete Ergebnisse.

Für diesen Blick in die Vergangenheit sind naturwissenschaftliche Sammlungen unabdingbar. Die heutige Artenvielfalt wie auch die genetische Zusammensetzung einer Tierart sind nur Momentaufnahmen – Veränderungen in beiden Bereichen zeichnen sich erst im Verlauf der Zeit ab und können nur anhand von aufbewahrten Exemplaren nachgewiesen werden. Unsere naturhistorische Sammlung als Archiv vergangener Ökosysteme ermöglichten es auch bei den Honigbienen, derartige Veränderungen wissenschaftlich zu erforschen.

Neue Schwerpunkte im Honigbienen-Genom

Der Rückgang der einheimischen Honigbienenvölker seit den 1950ern bedeutet eine Verkleinerung des Genpools. Parallel dazu professionalisierte sich die Imkerei, was auch wachsende Zuchtbestrebungen bedeutete. Beide Faktoren lassen einen Rückgang der genetischen Vielfalt einer Population erwarten. Dennoch findet sich in Melanie Parejos Untersuchung keinerlei Hinweis auf einen nennenswerten Verlust der genetischen Vielfalt Schweizer Honigbienen.

Obschon die genetische Vielfalt praktisch unverändert bleibt, so zeigen sich doch einige Unterschiede in spezifischen Regionen des Genoms wenn man Museumsbienen mit heutigen vergleicht. Derartige Unterschiede erklären sich entweder durch natürliche oder durch den Menschen herbeigeführte Selektion. Ein signifikanter Unterschied wurde in Genen der Immunoglubulin-Familie gefunden. Diese Proteine sind bei anderen Insekten bei der Regulierung und Minderung von Infektionen zuständig. Es gibt also den Hinweis, dass die Honigbiene auf den Druck neu aufkommender Krankheitserreger und Parasiten in den letzten Jahrzehnten reagiert hat.

Ein weiterer genetischer Unterschied zwischen den modernen und den Museumsbienen wurde in bestimmten Genen des Nervensystems gefunden. Einige dieser Proteine sind Angriffspunkte mehrerer Insektizide, die als Pflanzenschutzmittel oder Biozide in Verwendung sind. Das deutet darauf hin, dass sich die Honigbiene an den vermehrten Einsatz von Chemikalien in der modernen Landwirtschaft anpassen musste.

Die Details der Forschungsergebnisse von Melanie Parejo lesen Sie in der Januar-Ausgabe (01/2021) der Schweizerischen Bienen-Zeitung.

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