Mehr Volt pro Meter als Gewitterwolken: Bienenschwärme erzeugen eigenes elektrisches Feld

Schwärmende Bienen. Copyright: Brun-nO (via Pixabay.com) / Pixabay License
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Schwärmende Bienen. Copyright: Brun-nO (via Pixabay.com) / Pixabay License

Schwärmende Bienen.
Copyright: Brun-nO (via Pixabay.com) / Pixabay License

Bristol (Großbritannien) – Durch Zufall sind britische Forscher einem bislang unbekannten Naturphänomen auf die Spur gekommen: Im Schwarm erzeugen Honigbienen eine elektrische Ladung von bis zu 1.000 Volt pro Meter und damit eine Feldstärke, die wesentlich größer ist als die in Gewitterwolken oder elektrisch geladenen Staubstürmen.

Wie das Team um Ellard Hunting von der University of Bristol aktuell im Cell-Fachjournal „iScience“ (DOI: 10.1016/j.isci.2022.105241) berichtet, haben sie mit einer Wetterstation an einem Feldrand eigentlich meteorologische Messungen durchführen wollen, als eines Tages die Messwerte zum elektrischen Felde einen spontanen massiven Anstieg der atmosphärischen elektrischen Ladung aufzeigten und das, obwohl weit und breit kein Unwetter in Sicht war.

Bei ihrer Suche nach einer Erklärung für das Phänomen bemerkten die Forschenden, dass der Zeitpunkt des Anstiegs der Messwerte mit der Schwarmzeit benachbarter Stämme von westlichen Honigbienen (Apis melifera) übereinstimmte.

Hintergrund
Über die Schwarmzeit der Bienen berichtet Imkerin Jutta Kalff vom Bienen-Podcast “To Bee or not to Bee”: „Die Fortpflanzung der Honigbienen geschieht über den sogenannten Schwarmtrieb. Wenn der Organismus der Bienen – alle Bienen in einem Nest bilden ein Wesen – ein bestimmtes Alter und eine bestimmte Größe erreicht hat, wird sich dieser Organismus teilen. (…) Der Auszug eines Bienenschwarmes ist ein faszinierendes Schauspiel.
Wenige Minuten vor dem Auszug wird es sehr still im Nest. Und dann beginnt ein mächtiges Brausen und eine Kaskade von Bienen schießt wie eine mächtige Welle aus dem Nest. Kundschafterinnen, die als Sammlerinnen die Umgebung genau kennen, lenken und leiten den Schwarm, der auch aus zahlreichen Bienen besteht, die das Nest noch nie verlassen haben. Geleitet vom Pheromonduft der Königin und der Führung der Kundschafterinnen lässt sich der Schwarm im Umkreis von ca. 200-300 Metern an einem Objekt nieder. Von dort aus fliegen Kundschafterinnen aus, um eine neue Höhle zu suchen. Finden sie diese, kehren sie zur Schwarmtraube (s. Abb. l.; Copyright/Quelle: Akamoa auf pixabay.com) zurück und führen Tänze auf, um Richtung, Position, Entfernung und Interessantheitsgrad mitzuteilen. Die Kundschafterin, die den überzeugendsten Tanz aufführt, wird weitere Schwestern rekrutieren, die die neue Höhle ebenfalls inspizieren. Für die Bienen drängt die Zeit, denn in ihren Honigmägen befindet sich Proviant für knapp drei Tage. Die Prozesse des Schwärmens der Honigbienen sind umfassend wissenschaftlich untersucht, aber nicht vollständig geklärt.“

Um diese Vermutung zu überprüfen, installierten die Forschenden weitere, zudem mit zusätzlichen Kameras ausgestattete Messstationen in unmittelbarer Nähe zu den Bienenvölkern. Tatsächlich gelang es ihnen so, die Messungen beim erneuten Vorbeiflug von schwärmenden Bienen zu replizieren. „In einem Fall umschwärmten die Bienen drei Messstationen für rund drei Minuten und erzeugten dabei elektrische Feldstärken von 100 bis 1000 Volt pro Meter (V/m). (…) Wir waren überrascht, derartig gewaltige Effekte zu sehen.“ Zwar war bereits bekannt, dass einzelnen Bienen im Flug eine geringe Ladung mit sich tragen, aber eine Spannung dieser Größe konnte bislang noch nie zuvor bei schwärmenden Bienen dokumentiert werden.“

Zum Thema

Eine Analyse der Nähe der einzelnen Bienen zueinander innerhalb der Schwärme, kombiniert mit den Messwerten, zeigte, dass die Stärke des elektrischen Feldes von der Dichte des Schwarms abhängt.

Auf diese Weise erzeugten einige Schwärme Spannungen, die jenen meteorologischer Ereignisse wie der Feldstärke innerhalb von Gewitterwolke oder geladenen Staubstürmen um das Sechs- bis Achtfache übertrafen.

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Noch unklar ist, ob es sich um ein zufälliges Produkt der Reibung zwischen Bienenflügeln und Luft handelt oder ob die Ladung für die Bienen auch einen bislang unbekannten konkreten Nutzen, etwa bei der Nahrungssuche haben könnte. Auch die Frage, ob auch die Schwärme anderer Tierarten oder sogar Ansammlungen von Mikroben ähnliche Felder erzeugen können, ist noch unbeantwortet.




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Recherchequelle: University of Bristol, iScience, To Bee or not to Bee

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