Ostafrikanische Bergbienen könnten klüger sein als all ihre Verwandten

4. Juni 2017, 13:42
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Forscher entdeckten bei den Insekten eine genetische Variante, die das Sammel- und Lernverhalten beeinflussen dürfte

Hohenheim/Uppsala – Die dunklen ostafrikanischen Berghonigbienen leben im kühlen und feuchten Regenwald Kenias über 2.000 Höhenmetern – und sind bestens an ihre Umgebung angepasst. Etwa 1.000 Höhenmeter tiefer leben ihre etwas helleren Verwandten in der kenianischen Savanne unter gänzlich anderen Bedingungen. Forscher der Universitäten Hohenheim und Uppsala verglichen nun das Erbgut der beiden Populationen und kamen zu einem erstaunlichen Ergebnis: Die Differenzen betreffen vor allem Gene, die die Fähigkeit steuern, die Umwelt wahrzunehmen und daraus zu lernen.

"Uns interessiert, wie Lebewesen es schaffen, sich besonders an die Umwelt anzupassen", sagte Martin Hasselmann von der Universität Hohenheim. "Und wir wollten wissen, ob diese Anpassung sich bei den beiden Bienenpopulationen in genetischen Unterschieden nachweisen lässt."

Wenige, dafür extreme Differenzen

Für ihre Studie in "Plos Genetics" entschlüsselten die Wissenschafter das Erbgut von insgesamt 20 Bergbienen und 19 Savannenbienen. Ihre Analyse führten sie mithilfe der sogenannten Hochdurchsatzsequenzierung durch: Dabei wird das gesamte Erbgut der jeweiligen Individuen in Millionen von Bruchstücken zerlegt, dann vielfach sequenziert und bioinformatisch wieder zusammengesetzt.

"Die größte Überraschung beim Vergleich war: Nur ein ganz geringer Teil der gesamten Genom-Information, nämlich 1,4 Prozent, ist unterschiedlich", so Hasselmann. "Damit sind sie sich eigentlich sehr ähnlich, ja fast identisch. Aber dort, wo sie unterschiedlich sind, unterscheiden sie sich extrem."

Überlegene Bergbiene

Die genetischen Differenzen fanden sich auf zwei Abschnitte auf zwei Chromosomen. Dort liegen vor allem Gene, die das Sammel- und Lernverhalten beeinflussen. Sie steuern etwa, wie sich die Bienen bei der Nahrungssuche verhalten und wie sie sich Informationen merken. Hasselmann: "Die Bergbienen nehmen ihre Umwelt offenbar anders wahr. Wir haben Hinweise, dass sie sich an diese besonderen Umweltbedingungen vor vielen Millionen Jahre anpasst haben, und vermuten, dass sie zum Beispiel beim Lernen oder Erinnern den Bienen in der Savanne überlegen sind. Das müsste man mit Experimenten aber noch überprüfen."

Bisher seien weltweit noch keine anderen Honigbienen bekannt, die diese genetische Variante so besitzen. "Die Struktur im Chromosom der Bergbienen ist anders als bei anderen Bienen. Sie sind zum Teil invertiert, das heißt, durch diese Neukombination wurden einzelne Abschnitte von Genvarianten fixiert, die sich stark zwischen den Bienenpopulationen unterscheiden", so der deutsche Biologe. (red, 4.6.2017)

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