Diversity and foraging behaviour of insects visiting broccoli blooms

In den stillen Hügeln des Himalayas hält ein kritischer, aber oft unsichtbarer Prozess die Produktion von Brokkolisamen aufrecht. Während das Gemüse selbst ein Grundnahrungsmittel auf den Esstischen ist, bilden seine Samen das Fundament für zukünftige Ernten, und ihre Entstehung beruht vollständig auf einem biologischen Handschlag zwischen Blumen und Insekten. Brokkolipflanzen können sich nicht selbst bestäuben; sie benötigen Pollen, der von einer Blüte zur anderen durch einen Besucher transportiert werden muss. Ohne diese fliegenden Reisenden produziert die Pflanze keine Samen, und der Kreislauf der Landwirtschaft bricht zusammen. Seit Jahrzehnten verlassen sich Landwirte auf verwaltete Honigbienen, um diese Aufgabe zu erfüllen, indem sie Bienenstöcke auf den Feldern platzieren, um sicherzustellen, dass die Arbeit erledigt wird. Die Natur bietet jedoch oft eine breitere Besetzung von Charakteren als die einzelne, von uns verwaltete Art, und die Frage bleibt: Wer sind die anderen Arbeiter auf dem Feld, wie verhalten sie sich und arbeiten sie besser zusammen als eine einzige verwaltete Gruppe?

Ein Team von Forschern der Chaudhary Sarwan Kumar Himachal Pradesh Krishi Vishvavidyalaya machte sich in der Stadt Palampur, Indien, auf den Weg, um diese Fragen zu beantworten. Sie konzentrierten sich auf eine spezifische Brokkolivarietät, die für die Samenzucht angebaut wird, und beobachteten die Insekten, die die Blüten während der Blütezeit im Frühjahr 2024 besuchten. Ihr Ziel war es nicht nur, die Besucher zu zählen, sondern die gesamte Insektengemeinschaft zu verstehen, wie sie sich durch die Blüten bewegten und wie sich ihr unterschiedliches Verhalten in tatsächliche Samenerträge übersetzte. Die Studie fand in einer kontrollierten Feldumgebung statt, in der die Forscher drei verschiedene Szenarien vergleichen konnten: Felder, die für alle natürlichen Besucher offen waren, Felder, die mit verwalteten Honigbienen besetzt waren, und Felder, in denen Insekten vollständig ausgeschlossen wurden, um zu sehen, was ohne jegliche Hilfe geschah.

Die Forscher entdeckten, dass die Brokkolfelder mit einer vielfältigen Gemeinschaft von zweiundzwanzig verschiedenen Insektenarten belebt waren. Während die Familie der Bienen, bekannt als Hymenoptera, die prominenteste Gruppe darstellte, wurden sie von Fliegen, Schmetterlingen, Käfern und anderen Insekten begleitet. Unter den Bienen war eine Wildart, die Riesenhonigbiene, der häufigste Besucher und erschien weitaus öfter als die vertraute Europäische Honigbiene, die Landwirte typischerweise verwalten. Die Riesenhonigbiene machte fast die Hälfte aller beobachteten Bienenaktivitäten aus, während die Europäische Honigbiene und eine kleinere einheimische Bienenart den Rest der Hauptbesucher bildeten. Die Studie stellte auch fest, dass die Aktivität dieser Insekten eng mit dem Wetter verknüpft war; sie waren am aktivsten, wenn die Sonne hell schien und die Temperatur hoch war, wobei ihre Zahlen um die Mittagszeit, wenn die Hitze am stärksten war, ihren Höhepunkt erreichten.

Um zu verstehen, wie gut diese Insekten ihre Aufgabe erfüllten, maßen die Wissenschaftler spezifische Verhaltensweisen, wie etwa die Geschwindigkeit, mit der eine Biene von einer Blüte zur nächsten flog, und wie viel Pollen sie an ihren Beinen trug. Sie fanden heraus, dass verschiedene Bienen unterschiedliche Stile hatten. Die kleinere einheimische Biene besuchte die Blumen am schnellsten und bewegte sich in einem rasanten Rhythmus von Blüte zu Blüte. Im Gegensatz dazu verbrachte die Riesenhonigbiene mehr Zeit auf jeder einzelnen Blüte, trug aber eine schwerere Pollenlast. Als die Forscher die gesamte Bestäubungseffizienz berechneten – ein Maß, das die Anzahl der anwesenden Bienen, ihre Arbeitsgeschwindigkeit und die Menge des getragenen Pollens kombiniert –, erwies sich die Riesenhonigbiene als die effizienteste einzelne Arbeitskraft. Trotzdem blieb die Europäische Honigbiene ein entscheidender Akteur, da sie die Art ist, die Landwirte leicht verwalten und auf den Feldern platzieren können.

Der wahre Test dieser Erkenntnisse kam, als die Forscher die endgültige Ernte betrachteten. Sie verglichen die Samenerträge aus den verschiedenen Feldbedingungen. Die Felder, die für alle natürlichen Insekten offen waren, produzierten die höchste Menge an Samen und brachten über zweitausend Kilogramm pro Hektar hervor. Die Felder, die nur die verwalteten Europäischen Honigbienen enthielten, produzierten weniger, wenn auch immer noch eine signifikante Menge. Am aufschlussreichsten war das Ergebnis aus den Feldern, in denen Insekten ausgeschlossen wurden; diese Pflanzen produzierten fast gar keine lebensfähigen Samen, was bestätigte, dass die Ernte ohne die Hilfe von Insekten ausbleibt. Die Studie untersuchte auch die Qualität der Samen und stellte fest, dass jene aus den offenen Feldern schwerer waren und höhere Keimraten aufwiesen als jene aus den rein verwalteten Feldern.

Die Arbeit unterstreicht eine lebenswichtige Lektion für die Landwirtschaft in der Region: Es reicht nicht aus, sich auf eine einzige Art von verwalteten Bienen zu verlassen, um die Produktion zu maximieren. Während die verwaltete Europäische Honigbiene effektiv und essenziell für Landwirte ist, die ihre Platzierung kontrollieren können, bieten die wilde Riesenhonigbiene und andere einheimische Insekten ein Maß an Effizienz und Ertrag, das verwaltete Bienen allein nicht erreichen können. Die Anwesenheit einer vielfältigen Gemeinschaft von Bestäubern schafft ein robusteres System und stellt sicher, dass die Brokkolipflanzen gründlich bestäubt werden, selbst wenn eine Art an einem bestimmten Tag weniger aktiv ist. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass für eine nachhaltige und ertragreiche Brokkolisamenproduktion Landwirte die Lebensräume wilder Bestäuber schützen müssen, während sie gleichzeitig verwaltete Bienenstöcke nutzen sollten, in der Erkenntnis, dass die wilden und die verwalteten Arbeiter zusammen das erfolgreichste Team bilden.