Isolationsmechanismen bei Mauerbienen
Die Mauerbiene Osmia rufa ist eine weit verbreitete Vertreterin der Wildbienen, welche in Europa in zwei Unterarten vorkommt. Die Tiere fliegen sehr früh im Jahr und bestäuben zahlreiche Nutzflanzen wie z.B. Apfelbäume, weshalb sie eine wichtige Rolle als Bestäuber spielen. Ihr Paarungsverhalten ist sehr kompliziert und umfasst eine umfangreiche Balz, die bisher wenig erforscht ist. Isolationsmechanismen können sehr vielgestaltig sein und treten bei Insekten häufig vor der Kopulation beim Balzverhalten auf. In meiner Diplomarbeit habe ich das Paarungsverhalten der Mauerbiene Osmia bicornis untersucht und konnte zeigen, dass bei der Wahl eines Männchens durch ein Weibchen vibratorische Balzsignale und der Duft eine wesentliche Rolle spielen. Zusätzlich wählen die Weibchen ein Männchen basierend auf ihrem Verwandtschaftsgrad.
In meiner Dissertations habe ich die Bedeutung dieser Parameter bei der reproduktiven Isolation der beiden sympatrisch vorkommenden Unterarten Osmia bicornis ufa und Osmia bicornis cornigera untersucht. Außerdem habe ich die intraspezifische Variation der untersuchten Parameter mit denen der Geschwisterart Osmia cornuta verglichen. Hierzu habe ich Bienen sowohl aus Deutschland wie auch aus Dänemark und dem United Kingdom verwendet. Dies ermöglichte es mir sympatrisch vorkommende Osmia aus Dänemark mit allopatrisch vorkommenden Osmia aus dem United Kingdom und aus Deutschland zu vergleichen.
Ich habe dazu die Tiere bei der Paarung untersucht und Kreuzverpaarungen durchgeführt. Mit Hilfe eines Laserdopplervibrometers habe ich die Virbationen aufgenommen und verglichen. Den Duft habe ich über Oberflächenextrakte der Antennen chemisch analysiert. Außerdem habe ich genetische Analysen mit sechs bereits bekannten Mikrosatelliten durchgeführt um zu sehen wie verwandt die Tiere sind und ob es Hinweise auf Hybridisierung gibt.
Um die tatsächlichen Auswirkungen der Unterschiede in den verschiedenen Parametern zu analysieren habe ich einen neuartigen Biotest entwickelt, bei dem ich am lebenden Tier die Vibrationen verändern konnte. Dadurch war ich in der Lage z.B. ein deutsches Männchen wie ein englisches vibrieren zu lassen und die jeweilige Reaktion der Weibchen zu untersuchen.
Meine Ergebnisse haben gezeigt, dass sich die Schwesterart Osmia cornuta sowohl in Duft als auch in Vibrationen deutlich von Osmia bicornis abtrennt. Es handelt sich also um mögliche Arterkennungssignale. Auch bei den verschiedenen Populationen von Osmia bicornis gibt es deutliche Unterschiede in allen Parametern und die Biotests konnten zeigen, dass diese Unterschiede tatsächlichen einen Einfluss auf die Paarung haben.
Da Wildbienen eine immer wichtigere Rolle als Bestäuber spielen und auch kommerziell genutzt werden, ist eine gute Kenntnis ihrer Biologie und Ökologie von großer Bedeutung. Mauerbienen werden für Bestäuberzwecke in ganz Europa gezüchtet und von den Produzenten auch ins Ausland verkauft. Da es dadurch zur Durchmischung der regional verschiedenen Populationen kommt, und damit einhergehend lokale Anpassungen verloren gehen können, ist es sinnvoll die Isolationsmechanismen der Unterarten zu kennen um verheerende Folgen von Populationsvermischungen frühzeitig erkennen und verhindern zu können.