RT Dissertation/Thesis
T1 Reproduktionsbiologie und olfaktorisches Verhalten des Kleinen Beutenkäfers Aethina tumida MURRAY 1867 (Nitidulidae)
A1 Mustafa,Sandra Gabriele
WP 2015/03/13
AB Ziel dieser Dissertation war es das olfaktorische Verhalten und die Reproduktionsbiologie des Kleinen Beutenkäfers (Aethina tumida, Nitidulidae) zu untersuchen. Die Untersuchungen konzentrierten sich hauptsächlich auf die zweite Lebensphase des Lebenszyklus der Adulti, nach dem Schlupf aus der Erde und der Einwanderung in den Bienenstock (Apis mellifera sp.). 
Im Bienenstock bilden die Käfer Aggregationen und beginnen sich zu reproduzieren. Aggregations- und/oder Sexualpheromone könnten bei diesen sozialen Interaktionen involviert sein. Ziel war es diese zu identifizieren oder zumindest ihre Existenz nachzuweisen.
Es wurden drei Labor-Biotests zur Untersuchung dieser Aspekte entwickelt: Mit dem Aggregationstest konnte ein geschlechts- und altersunabhängiges Aggregationsverhalten nachgewiesen werden; mit dem Präferenztests konnte eine altersabhängige Präferenz für das andere Geschlecht nachgewiesen werden und mit dem Filtertest erstmals die Rolle olfaktorisch aktiver Substanzen hierbei. Von bestimmten Käferstadien belaufe Filterpapiere wirkten auf andere Käfer attraktiv.
Beim Begattungs- und Sozialverhalten wiesen Verhaltensweisen, wie intensives Betasten und Reiben der Tarsen oder das Betrillern mit den Antennen an der kutikulären Körperoberfläche, auf chemotaktische Kommunikation hin. Über rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen konnte eine hohe Sensillendichte und Porenöffnungen auf den Elytren und den Laufbeinen der Käfer dokumentiert werden, die sich mit den häufig betastet bzw. betrillerten Regionen deckten.
Aus Videosequenzanalysen wurde ein Ethogramm der Verhaltensweisen sowie ein Flussdiagramm des Ablaufs des Paarungsverhaltens erstellt. Weibchen schienen dabei miteinander zu konkurrieren, indem sie andere Käfer und kopulierende Paare stießen. Gemeinsam mit dem stark reduzierten bzw. eher während der Kopulation anzusetzenden Balzverhalten könnte dies als Hinweis auf eine „cryptic female choice“ Strategie des Kleinen Beutenkäfers angesehen werden. 
Der Vergleich des Paarungsverhaltens von kleinen Aggregationen und Einzelpaaren in verschiedenen Altersstufen zeigte, dass die sexuelle Aktivität ungefähr im Alter von drei Wochen ihren Peak erreicht und nur dann mehr hetero- als homosexuelle Kopulationen auftreten. Vermutlich emittieren Weibchen nur während dieser Zeit Sexualpheromonen.
Kopulationen fanden fast ausschließlich in Aggregation statt. Dieser Umstand kann als gute evolutive Anpassung an den Honigbienenwirt betrachtet werden. Eier und Larven von einzelnen Paaren würden sofort von Arbeiterinnen ausgeräumt werden und eine erfolgreiche Überwindung der Wirtsabwehr wäre ausgeschlossen. Mit dieser Strategie wird weiter eine Synchronisierung des Reproduktionsverhaltens innerhalb einer Käferpopulation gewährleistet. All diese Faktoren fördern die Massenvermehrung des Kleinen Beutenkäfers.
Die Rolle der Massenvermehrung zeigte sich auch bei einem Freilandversuch zur Anfälligkeit von Ablegern gegenüber dem Befall mit A. tumida. Ableger waren in einem Gebiet mit vergleichsweise moderatem Befallsdruck wesentlich anfälliger als Wirtschaftsvölker. Die Hälfte aller 24 Ableger im Versuch kollabierte oder zeigte Befall mit Larven, im Gegensatz zu den 24 Wirtschaftsvölkern, die nach der vierwöchigen Versuchsperiode keine Symptomatik zeigten. Imker in befallenen Gebieten sollten dies vor allem bei der Königinnenzucht oder Volksvermehrung berücksichtigen. Im Gegensatz zu vielen anderen Parasiten, die ihren Wirt möglichst lange am Leben zu lassen, ist der Kleine Beutenkäfer darauf angewiesen, dass das Bienenvolk kollabiert, um sich selbst erfolgreich fortpflanzen zu können.
Nachdem sich die Larven in der Erde verpuppt haben und wieder als adulte Käfer schlüpfen, steht in dieser ersten Lebensphase der Adulti die olfaktorische Fernorientierung zur Wirtsfindung und Erschließung von Nahrungsressourcen im Vordergrund. Bei der Verschleimung der Waben durch die Larven entstehen Gärstoffe, welche einen Schlüsselreiz für den Kleinen Beutenkäfer darstellen könnten. Ein Volk das im Zusammenbruch begriffen ist sollte besonders attraktiv sein, da hier noch genügend Ressourcen zur Nahrungsaufnahme und Fortpflanzung zu Verfügung stehen, die Bienen aber nicht mehr wehrkräftig sind. Erste Flugzeltversuche wiesen auf eine Lockwirkung der, bei der Honigfermentierung entstehenden, Gärstoffe hin. Diese Substanzen würden sich für Freilandfallen anbieten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit dieser Arbeit nachgewiesen werden konnte, dass chemische Kommunikation über Pheromone, vermutlich auf Kontaktebene, in diesem System existiert und die olfaktorische Orientierung in allen Lebensphasen der Adulti eine wichtige Rolle spielt. Daran eng geknüpft sind, auf Verhaltens- und Fortpflanzungseben, Aggregation und die Strategie der Massenreproduktion. Der Zusammenschluss dieser Faktoren stellt den Schlüssel zur in manchen Gebieten hohen Pathogenität und zum Erfolg dieser invasiven Spezies dar.

K1 Sexualverhalten
K1 Aggregation
K1 Pheromon
K1 Kleiner Bienenstockkäfer
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2015/1055