Privatwissenschaftliches Archiv

Bienenkunde, Landau/Pf.


 

Bienenpflege, 2003, Heft 3, S. 93-95:

 

 

Verkleinerte Bienen - Irrweg der Züchtung oder Wunderwaffe gegen Varroamilben?

 

von Tobias Stever

 

 

 

Es gibt zahlreiche züchterische Überlegungen und Versuche, eine europäische Biene zu finden, die varroatolerant ist und damit weitgehend selbst mit den Varroamilben fertig wird. Die Beobachtung des sog. Killerfaktors, die Selektionsmethode „Nadeltest“, das Inselprojekt Unije in Kroatien oder die Versuche mit der Primorski-Biene sind nur einige von ihnen aus jüngerer Zeit. Der große Durchbruch blieb dabei bisher leider aus.
Seit einigen Monaten ist nun eine eigentlich recht alte Überlegung wieder neu aufgekommen: Die Größe der Bienen und damit verbunden die Größe der Wabenzellen. Die Imker Ed und Dee Lusby aus Arizona/USA haben beobachtet, dass ihre Bienen, die kleiner als gewöhnlich sind, eine erhöhte Resistenz gegen Krankheiten, insbesondere auch gegen die Varroatose, zeigen.

 

Abbildung 1: Um die Zellengröße zu bestimmen ist es am zweckmäßigsten, die Länge von zehn Zellen zu messen. Dabei darf pro Zelle nur eine Begrenzungswand berücksichtigt werden.

Warum sollen vergrößerte Bienen sinnvoll sein?

 

Bereits in den 30er Jahren wurde eine Diskussion um die Zucht von größeren Bienen geführt, die auf Versuche des belgischen Professors Baudour aus dem Jahre 1893 zurückging. Wie Hofmann (1935) berichtet, empfahl Baudour seinen Landsleuten, Mittelwände zu verwenden, die größere Zellen als der Naturbau ergaben. Dazu streckte er seine Mittelwände, so dass diese auf 750 Zellen/dm² (=5,55 mm Zellinnendurchmesser) kamen. Später ging er in seinen Versuchen noch weiter und kam auf nur noch 700 Zellen/dm² (=5,75 mm). Er wollte damit erreichen, dass die Bienen aufgrund eines größeren Honigmagens und eines längeren Rüssels ihren Ertrag steigern. Er konnte mit seinen Bienen tatsächlich größere Honigerträge ernten als seine Nachbarn ringsum. Allerdings züchteten diese aufgrund einer Empfehlung von 1891 kleinere Bienen als der Naturbau ergab. Durch diesen Trugschluss wird der Vergleich leider verfälscht.

Zellen/dm²

Zellinnendurchmesser [mm]

650

6,0

700

5,7

725

5,6

750

5,5

800

5,4

830

5,3

850

5,2

920

5,0

950

4,9

1050

4,7

Tabelle 1: Umrechnung der Zellgrößen nach Erickson (u. a. 1990)

 

Größere Zellen = größere Bienen = mehr Honig ?

 

Hinter all diesen Überlegungen steht die Annahme, dass eine Biene so groß wird wie ihr in der Zelle Platz zum Wachsen zur Verfügung steht. D. h., dass aus größeren Zellen größere Bienen und aus kleinen Zellen kleinere Bienen schlüpfen. Gontarski (1934 und 1935a) fand jedoch heraus, dass dieser Grundsatz nur eingeschränkt gilt. Zum einen lässt sich dieser Grundsatz nicht unbegrenzt, sondern nur bis zu einem Zellinnendurchmesser von max. 5,84 mm steigern. Zum anderen vergrößern sich die einzelnen Organe der Biene nicht im gleichen Maße. Zwar führen größere Bienen auch eine größere Sammelleistung des Einzeltieres nach sich. Es ist jedoch ein Trugschluss, dass dies auch zu einer größeren Gesamtleistung des Volkes führt. Denn nach Gontarski (1935b) haben Völker mit größeren Bienen eine geringere Volksstärke, so dass die größere Honigleistung der Sammelbiene nicht zum Tragen kommt. Die Hoffnung, dass mit Hilfe vergrößerter Bienen eine Steigerung der Honigernte zu erzielen ist, hat sich nicht erfüllt, so dass alle diesbezüglichen Versuche im Sande verlaufen sind.

 

Die Größe der Wabenzellen variiert

 

Wenn es um die Größe der Wabenzelle geht, so sind in der Literatur unterschiedliche Angaben zu finden. Gerne wird auf die Arbeit von H. Vogt (1911) zurückgegriffen, der sich intensiv mit den Maßen der Wabenzelle auseinander gesetzt hat. Wie durch Tabelle 2 jedoch nachgewiesen wird, gab es im Laufe der Zeit zahlreiche Messungen, die zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen.

Ein Vergleich dieser Messergebnisse zeigt, dass es seit jeher eine recht große Streuung der Maße der Zellengrößen gibt. Die vorliegenden Zahlangaben belegen jedenfalls, dass bereits die Bienen vor über hundert Jahren Wabenzellen einer Größe erzeugten, wie sie auch unsere heutigen Bienen bauen. Die Versuche in den 30er Jahren, größere Bienen zu züchten, haben sich mangels Erfolg nicht durchsetzen können.
Auch die Aussage, dass vor hundert Jahren die Zellengröße bei 4,7 bis 4,9 mm gelegen habe (Kober 2002) und dass deshalb unsere Honigbienen heute unnatürlich groß seien, kann anhand dieses Vergleiches nicht bestätigt werden. Insbesondere die von Honegger (1937) recherchierten Messungen aus dem 18. Jahrhundert sprechen gegen diese Annahme, da zu diesem Zeitraum mit Sicherheit nur Naturbau der ursprünglich heimischen dunklen Honigbiene Apis mellifera mellifera vermessen wurde. Vielmehr scheint es so, dass die Zellengröße - und damit auch die Bienengröße - durch ihre geografische Herkunft (Zander 1941) oder durch ihre unterschiedliche Rassen (Ruttner 1992) bestimmt wird. So sind die in Afrika heimischen Rassen der Honigbiene (Jemenitica, Scutellata, Monticola, …)  deutlich um einige Zehntel kleiner als ihre europäischen Artgenossen (Ligustica, Mellifera, Carnica). Züchterische Einflüsse können hier ausgeschlossen werden.

 

 

Jahr

Weite der Wabenzelle [mm]

Bemerkung

Maraldi

1712

5,17 (4,92-5,41)

 

Reaumur

1741

5,27

 

Klügel

1772

5,27

 

Castillon

1781

5,4 (5,28-5,5)

 

Mehring, Johannes

1857

5,5

(750 Zellen/dm²)

August Freiherr von Berlepsch

1869

~ 5,45

2,5 Linien (1Linie = 2,18 mm)

Ludwig, August

1906

5,2

(850 Zellen/dm²)

Vogt, Heinrich

1911

5,37 +/-0,09

 

Armbruster, Ludwig

1920

5,17 (5,05-5,27)

 

Zander, Enoch

1941

5,5

Südosten Finnland

Zander, Enoch

1941

5,69

Umgebung von Leningrad

Zander, Enoch

1941

4,74 - 5,0

In Tula (Mittelrussland)

Droege, Gisela

1989

5,37 – 5,5

 

Mittelwand, Firma Hammann

~ 1990

5,5 – 5,6 *

 

Mittelwand aus Gussform, Firma Graze

2001

5,5 – 5,8 *

 

* eigene Messung

Tabelle 2: Übersicht über verschiedene Messungen der Größe von Wabenzellen

 

Es gibt aber noch einen weiteren Aspekt, der in der Praxis Einfluss auf die Bienengröße hat: Das Alter der Brutwaben. Anfang des letzten Jahrhunderts war der Grundsatz verbreitet, dass ein Bienenvolk, welches zuviel baut, keinen Honig bringt. So schreibt beispielsweise Zander (1941): „Seit der Verbreitung des beweglichen Baues und der dadurch bedingten Möglichkeit, den Honig ohne Zerstörung der Waben gewinnen zu können, geschieht in dieser Richtung [der Bauerneuerung] zum Schaden des Imkers und der Bienen viel zu wenig, weil man glaubt, durch recht lange Verwendung der Waben den Bienen Arbeit ersparen und die Honigausbeute steigern zu können.“ Diese fälschliche Annahme der Imker führte dazu, dass der Wabenumsatz im Bienenvolk weniger intensiv betrieben wurde als heute. Die Erneuerung der Brutwaben geschah seltener, was dazu führte, dass die Waben älter und damit auch häufiger bebrütet wurden. Dadurch wurden die einzelnen Brutzellen kleiner, was wiederum zu kleineren Bienen führte. Nach Buchner (1959) haben Zellen, die ursprünglich einen Innendurchmesser von 5,37 mm aufweisen, nach zweimaligem Bebrüten einen Durchmesser von 5,26 mm, nach 6maligem Bebrüten von 5,13 mm und nach 38maligem Bebrüten sogar nur noch von 4,99 mm. Das Schlüpfgewicht der Bienen reduziert sich dadurch von 125 mg auf 107 mg.

Abbildung 2: Waben (und vor allem auch Mittelwände) sind oftmals nicht völlig gleichmäßig. Deshalb ist es sinnvoll, die Zellen in allen drei Richtungen zu vermessen

Dieser Aspekt hat jedoch auf den oben aufgezeigten Vergleich keinen Einfluss, da es sich bei allen Messungen um eine vergleichbare Ausgangslage (junge Waben bzw. Zellen/Fläche) handelt.

 

Sind kleinere Bienen tatsächlich vitaler?

 

Da nun feststeht, dass unsere Bienen nicht künstlich größer gezüchtet worden sind, bleibt noch die Frage, ob vielleicht dennoch künstlich verkleinerte Bienen vitaler sind. Der Ursprung dieser Frage geht auf Erfahrungen aus der Berufsimkerei des Ehepaares Lusby (1998) zurück. Diese haben Anfang der 90er Jahre in Arizona/USA angefangen, kleinere Bienen zu züchten (5,1 mm Zelldurchmesser), nachdem sie zuvor durch die Tracheenmilbe große Verluste erlitten hatten. Auf diesen Erfahrungen basierend intensivierten sie ihre Versuche, nachdem einige Jahre später auch die Varroamilbe bei ihnen Einzug erhalten hat. Inzwischen haben ihre Bienen eine Zellengröße von 4,8-4,9 mm erreicht. Durch diese und andere züchterische Maßnahmen kann nach eigenen Angaben in der Imkerei auf den Einsatz von chemischen Mitteln zur Bekämpfung der Varroatose verzichtet werden.
Auf diesen Zug ist der Schwede Österlund (2001) aufgesprungen. Inzwischen propagiert er ebenfalls kleinere Brutzellen als ein Schritt in Richtung einer varroatoleranten Honigbiene. Dabei beruft er sich u. a. auf den Umstand, dass die Brutzellen der Apis mellifera-Bienen, die in Afrika leben und die Varroamilbe aktiv bekämpfen, einen Durchmesser von nur 4,7-4,9 mm haben.
Leider handelt es sich in beiden Fällen nur um subjektive Beobachtungen und Einschätzungen, was eine Beurteilung erschwert. Begleitende Untersuchungen, die diese Zusammenhänge objektiv beobachten und beurteilen und einer wissenschaftlichen Überprüfung standhalten, wurden in der gängigen Imkerliteratur bisher leider nicht beschrieben.

 

Der Einfluss der Zellengröße auf die Vermehrung der Varroamilbe

 

Interessant sind in diesem Zusammenhang Beobachtungen von Martin und Kryger (2002), die in Südafrika untersucht haben, wie sich Varroa destructor-Milben in Apis mellifera scutellata-Völkern vermehren können. Diese Frage ist deshalb interessant, weil bei den afrikanischen Bienen eine ähnliche natürliche Varroatoleranz vermutet wird wie den afrikanisierten Bienen in Süd- und Mittelamerika. Außerdem kommt dort ein einzigartiger, intraspezifischer Parasit der Honigbiene vor: Ein „Pseudo-Klon“ von Arbeiterinnen der Apis mellifera capensis. Diese werden trotz ihrer Aufzucht in Arbeiterinnenzellen 8% größer als Scutellata-Arbeiterinnen. Damit konnte die Wirkung der Zwischenräume innerhalb der Zellen zwischen Bienenpuppe und Zellwand auf die Vermehrung der Varroamilben untersucht werden.
Der Vergleich der Sterblichkeit, der nur an Milbenmännchen durchgeführt wurde, ergab, dass in den Zellen von Scutellata-Arbeiterinnen 28% und in denen der größeren Capensis-Arbeiterinnen sogar 48% der Milbenmännchen starben. Bei Apis cerana, dem ursprünglichen Wirt von Varroa destructor, sterben dagegen nur 1-2% der männlichen Nachkommen in den Drohnenzellen, die den größten seitlichen Zwischenraum zwischen Puppen und Zellwand innerhalb aller Apis Zelltypen aufweisen.

Es gibt aber auch Untersuchungen, die zu einem gegenteiligen Ergebnis gekommen sind: So haben chinesische Laborversuche ergeben (Zhou u. a. 2001), dass sich die Vermehrung der Varroamilben bei Larven in größeren Zellen reduziert. Ausgangspunkt für ihre Untersuchung war, dass die Forscher beobachtet hatten, dass Königinnen im Herbst Eier von Arbeiterinnen in Drohnenzellen legten. In Laborversuchen haben sie daraufhin die Larven von Arbeiterinnen in Drohnenzellen umgebettet und die Milbenvermehrung beobachtet. Dabei stellten sie fest, dass sich die Varroamilben auf der Arbeiterinnenbrut in den Drohnenzellen deutlich schlechter vermehrten. Die Ursache für dieses Verhalten konnte noch nicht ermittelt werden. Es sei auch dahingestellt, inwieweit diese Laborversuche tatsächlich auf die Praxis übertragbar sind.
 

Schlussfolgerungen

 

Akzeptiert man die Aussage „Die Zellengröße bestimmt die Bienengröße“, dann zeigt der Vergleich der Wabenzellen, dass die heutigen Bienen nur unwesentlich größer sind als ihre Vorfahren. Demnach wurden die Bienen nach dem Ansatz von Lusby (1998) und Österlund (2001) nicht auf ihre ursprüngliche Größe zurückgezüchtet, sondern künstlich verkleinert. In Anlehnung an die allgemeine Tierzucht haben derartige Zuchtbemühungen vermutlich die gleichen Folgen wie die Überlegungen in den 30er Jahren, eine größere Biene zu züchten: Sie führen zu Bienenwesen, die unter ihrer unnatürlichen Größe leiden und dadurch an Vitalität verlieren.

Die Untersuchung von Martin und Kryger (2002) zeigt, dass es tatsächlich einen Zusammenhang zwischen der Zellgröße, der Larvengröße und der Vermehrungsrate der Varroamilben gibt. Allerdings sagt dieser Zusammenhang, dass die Vermehrungsrate von den Platzverhältnissen in der Brutzelle abhängig ist. Werden nun in kleineren Zellen auch kleinere Bienen geboren (was bei den Beschreibungen von Lusby, Österlund und Kober der Fall ist), dann ändert sich an den Platzverhältnissen in der Zelle nichts. Die Vermehrungsrate der Milben würde also nicht beeinflusst.

Es kann anhand der oben aufgeführten Recherchen letztlich nicht eindeutig geklärt werden, ob es nicht doch Einflüsse der Bienengröße auf ihre Vitalität und auf die Vermehrungsrate der Varroamilben im Volk gibt. Die monokausalen Zusammenhänge, die mancherorts dargestellt werden, scheinen jedenfalls nicht zu existieren. Wenn der Versuchsansatz in der Praxis zu Erfolgen führt (an denen hier nicht gezweifelt werden soll), dann bedarf es jedoch weiterer wissenschaftlicher Untersuchungen, bevor allgemeingültige Empfehlungen ausgesprochen werden können.

 

 

 

Literatur

 

[1]

Armbruster, Ludwig (1920): „Zum Problem der Bienenzelle - Eine vergleichende Instinkt-Biologie des Nestbaues bei Bienen und Wespen“; Leipzig, Berlin, Freiburg: Bücherei für Bienenkunde Band IV, 1920.

[2]

Berlepsch, August Freiherr von (1869): „Die Biene und ihre Zucht mit beweglichen Waben in Gegenden ohne Spätsommertracht“; Mannheim, Druck und Verlag von J. Schneider (2. verm. Auflage), 1869.

[3]

Buchner, Richard (1959): „Alte Waben – kleine Bienen“; Deutsche Bienenwirtschaft 10, 1959, Heft 1, S.2-4.

[4]

Droege, Gisela (1989): „Das Imkerbuch“; Berlin: VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, 1989.

[5]

Erickson, E. H., D. A. Lusby, G. D. Hoffman und E. W. Lusby (1990): „On the size of cells - Speculations on foundation as a colony management tool“; Gleanings in Bee Culture 1990, Heft 2, S. 98-101; Heft 3, S. 173-174

[6]

Goetze, G. (1933): „Einfluß der Wabenzellengröße auf die Größe der Bienen“; Archiv für Bienenkunde 1933, S.137-140.

[7]

Gontarski, Hugo (1934): „Versuche mit großzelligen Waben“; Leipziger Bienenzeitung 49 (1934), Heft 6, S. 150-152.

[8]

Gontarski, Hugo (1935a): „Wabenzellengröße und Größe der Bienen“; Leipziger Bienenzeitung 50 (1935), S. 74-76.

[9]

Gontarski, Hugo (1935b): „Sammelleistungen von Bienen aus vergrößerten Brutzellen“; Archiv für Bienenkunde 16, 1935, S. 278-282.

[10]

Hofmann (1935): „Kleine Zellen, kleine Bienen - große Zellen, große Bienen“; Die Bayerische Biene / Bayerische Bienenzeitung 57 (1935), Heft 4, S.86-89.

[11]

Honegger, A. (1937): „Großzellen ja oder nein?“;Schweizerische Bienenzeitung 60 (1937), Heft 3, S. 149-152.

[12]

Kober, Thomas (2002): „Kleine Bienen – Warum nicht?“; Bienenpflege, 2002, Heft 10, S. 299-301.

[13]

Ludwig, August (1906): „Unsere Bienen“; Berlin: Verlag Fritz Pfenningstorff, 1906.

[14]

Lusby, Ed und Dee Lusby (1998): „Is smaller better?“; Bee Culture, 126, 1998, Heft 6, S. 25-27.

[15]

Martin, Stephen J. und Per Kryger (2002): „Reproduction of Varroa destructor in South Africa honey bees: does cell space influence Varroa male survivorship?”; Apidologie 33 (2002), Heft 1, S. 51-61.

[16]

Österlund, Erik (2001): „The Cell - Heart of the Hive”; American Bee Journal, 141 (2001), Heft 8, S. 568-571.

[17]

Ruttner, Friedrich (1992): „Naturgeschichte der Honigbienen“; München: Ehrenwirth Verlag, 1992.

[18]

Vogt, Heinrich (1911): „Geometrie und Ökonomie der Bienenzelle“; Breslau, 1911.

[19]

Zander, Enoch (1941): „Die Zucht der Biene“; Stuttgart: Eugen Ulmer Verlag, 1941.

[20]

Zhou, T., J. Yao, S. X. Huang und Z. Y. Huang (2001): „Larger Cell size reduces Varroa mite reproduction“ in: „Proceedings of the American Bee Research Conference”; American Bee Journal, 141 (2001), Heft 12, S. 885-896.

 

 

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