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Apr 28, 2023

Komplexes erlerntes Sozialverhalten in Bees „Waggle Dance“ entdeckt

Die Weitergabe gemeinsamen Wissens von einer Generation an die nächste ist ein Markenzeichen von

Die Weitergabe von gemeinsamem Wissen von einer Generation an die nächste ist ein Markenzeichen der Kultur und ermöglicht es Tieren, sich schnell an eine sich verändernde Umwelt anzupassen.

Frühes soziales Lernen ist mittlerweile bei Insekten dokumentiert, obwohl es bei verschiedenen Arten, vom menschlichen Säugling bis zum Nacktmull oder jungen Singvögeln, weit verbreitet ist.

Veröffentlichung in der Zeitschrift Science, ein Forscher der University of California San Diego, und seine Kollegen haben Beweise dafür gefunden, dass soziales Lernen für Honigbienen von grundlegender Bedeutung ist. Professor James Nieh von der School of Biological Sciences und seine Mitarbeiter entdeckten, dass der „Schwänzeltanz“, der Nestkameraden durch eine komplizierte Abfolge von Bewegungen den Standort kritischer Ressourcen signalisiert, durch Lernen verbessert wird und kulturell weitergegeben werden kann. Die Studie zeigt die Bedeutung des frühen Lernens sozialer Signale an einem der komplexesten bekannten Beispiele nichtmenschlicher räumlicher Referenzkommunikation.

„Wir beginnen zu verstehen, dass Tiere, genau wie wir, für ihr Überleben wichtige Informationen über Gemeinschaften und Familien weitergeben können. Unsere neue Forschung zeigt, dass wir dieses soziale Lernen nun auf Insekten ausweiten können“, sagte Nieh, Professor an der Abteilung für Ökologie, Verhalten und Evolution.

Als soziales Insekt mit einer hoch organisierten Gemeinschaftsstruktur tragen Honigbienen dazu bei, das Überleben ihrer Kolonien zu sichern, indem sie sich gegenseitig den Standort von Nahrungsquellen durch einen Schwänzeltanz mitteilen, bei dem Bienen in Achtermustern umherkreisen und im Mittelteil mit ihren Körpern wackeln des Tanzes. Die Bewegungen im Tanz werden mit halsbrecherischer Geschwindigkeit ausgeführt (jede Biene bewegt sich in weniger als einer Sekunde um eine Körperlänge) und übertragen visuelle Informationen aus der Umgebung des Bienenstocks und dem Standort der Sonne in die Entfernung, Richtung und sogar die Qualität der Ressource zu Nestkameraden. Die genaue Übermittlung dieser Informationen ist eine bemerkenswerte Leistung, da sich Bienen schnell über eine oft unebene Oberfläche des Wabenstocks bewegen müssen.

Nieh und seine Forscherkollegen Shihao Dong, Tao Lin und Ken Tan von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) führten Experimente durch, um die Details der Schwänzeltanzkommunikation zu testen. Sie gründeten Kolonien, um den Informationsübertragungsprozess zwischen erfahrenen Sammlerbienen und ihren jüngeren, weniger erfahrenen Nestkameraden zu untersuchen.

Die Experimentatoren schufen Kolonien, in denen Bienen Schwänzeltänzer vor ihrem ersten Tanz nie beobachten oder ihnen folgen konnten. Diese Völker bestanden aus jungen Bienen, die alle gleich alt waren. Bienen beginnen zu tanzen, wenn sie das richtige Alter erreicht haben, und folgen immer erfahrenen Tänzern, bevor sie zum ersten Mal einen Tanzversuch unternehmen. In diesen Versuchsvölkern konnten Bienen daher nie von erfahreneren Tänzern lernen.

„Bienen, die keine Möglichkeit hatten, Tänzern zu folgen, bevor sie zum ersten Mal tanzten, produzierten deutlich ungeordnetere Tänze mit größeren Abweichungsfehlern beim Wackelwinkel und falsch codierten Distanzen“, stellten die Forscher in der Arbeit fest.

Im Gegensatz dazu litten Bienen, die andere Tänze in Kontrollvölkern beschattet haben, nicht unter solchen Problemen. Wie Menschen, für die eine frühe Einbindung in die Sprachentwicklung von wesentlicher Bedeutung ist, erwarben die Bienen soziale Signale, die kodiert wurden und ein Leben lang (etwa 38 Tage) bei ihnen blieben. Diejenigen, die nicht schon früh den richtigen Schwänzeltanz erlernten, konnten sich durch anschließendes Beobachten anderer Tänzer und durch Üben verbessern, waren jedoch nie in der Lage, Distanzen richtig zu kodieren. Diese Distanzkodierung erzeugt die unterschiedlichen „Dialekte“ verschiedener Honigbienenarten. Mit anderen Worten: Die Bienen, die während ihrer kritischen frühen Lernphase niemals andere Tänzer beobachten konnten, entwickelten einen neuen Dialekt, den sie für den Rest ihres Lebens beibehielten.

„Wissenschaftler glauben, dass Bienendialekte von ihrer lokalen Umgebung geprägt werden. Wenn das so ist, ist es sinnvoll, dass ein Bienenvolk einen Dialekt weitergibt, der gut an diese Umgebung angepasst ist“, sagte Nieh. Die Ergebnisse lieferten somit Hinweise darauf, dass soziales Lernen die Signalübertragung von Honigbienen beeinflusst, ebenso wie die frühe Kommunikation bei vielen Wirbeltierarten, die ebenfalls vom Lernen profitieren.

Mit ihren neuen Ergebnissen möchten Nieh und seine Kollegen nun verstehen, welche Rolle die Umwelt bei der Gestaltung der Bienensprache spielt. In Zukunft möchten sie herausfinden, ob ältere, erfahrenere Bienen im Volk, die die Verteilung der Nahrungsquellen in ihrer Umgebung kennen, möglicherweise einen optimierten Dialekt an die nächste Generation weitergeben können.

Sie befürchten auch, dass externe Bedrohungen dieses frühe Sprachenlernen stören könnten. Mehrere Studien, darunter auch die von Nieh und seinen Mitarbeitern, zeigten den Schaden, den häufig verwendete Pestizide den Bienen zufügen können.

„Wir wissen, dass Bienen sehr intelligent sind und die Fähigkeit haben, bemerkenswerte Dinge zu tun“, sagte Nieh. „Mehrere Veröffentlichungen und Studien haben gezeigt, dass Pestizide die Wahrnehmung und das Lernen von Honigbienen beeinträchtigen können, und daher könnten Pestizide ihre Fähigkeit, zu lernen, wie man kommuniziert, beeinträchtigen und möglicherweise sogar die Art und Weise verändern, wie diese Kommunikation an die nächste Generation von Bienen in einem Volk weitergegeben wird.“

– Diese Pressemitteilung wurde ursprünglich auf der Website der University of California – San Diego veröffentlicht