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Tanzgene bestimmen „Begabung“

DNA-Bruchstücke verraten Spezialistinnen für verschiedene Tänze

Honigbienen zeigen große genetische Vielfalt © Ruhruni Bochum

Um zu klären, inwieweit Verhaltensunterschiede zwischen einzelnen Tieren auf genetische Faktoren zurückzuführen sind, nutzen die Bochumer Bienenforscher molekularbiologische Methoden. Sie vergleichen Sätze von kurzen, über das ganze Genom vorkommenden DNA-Sequenzen, so genannter Mikrosatelliten-DNA, von Bienen, die auf unterschiedliche Tätigkeiten spezialisiert sind.

Mikrosatelliten sind kurze DNA-Abschnitte, die keine Erbinformation tragen. Sie bestehen aus einer hoch variablen Anzahl von Wiederholungen einer festgelegten Folge von Basenpaaren. In einer Population existiert meist eine große Anzahl von unterschiedlich langen Varianten (Allelen) jedes Mikrosatelliten. Eine Biene trägt jeweils eines der beiden mütterlichen Allele und eines vom Vater, so dass sich für jede eine einzigartige Kombination von Mikrosatelliten ergibt. Diese Einzigartigkeit kann man sich bei der Abstammungsanalyse zu Nutze machen.

Vaterschaftstest bei Bienen

Durch die Untersuchung verschiedener, unabhängig voneinander vererbter Mikrosatelliten kann man zum Beispiel Vaterschaften bestimmen – übrigens auch beim Menschen. Die hochvariable Mikrosatelliten-DNA kommt innerhalb von Bienenvölkern in mehreren Varianten vor. Honigbienenvölker weisen im Allgemeinen eine höhere genetische Vielfalt auf als Familienverbände vieler anderer Arten, weil zwar die Arbeiterinnen alle von der gleichen Mutter, der Königin, abstammen, sich diese aber bei ihrem Hochzeitsflug mit etwa zehn bis 20 Männchen paart.

Daher gibt es innerhalb eines Bienenvolks Vollgeschwister, die von demselben Vater abstammen – so genannte Patrilinien- und Halbgeschwister mit verschiedenen Vätern. Ähnlich wie in der Zwillingsforschung beim Menschen nutzen die Wissenschaftler dies, um die genetisch erklärbaren Anteile an den Verhaltensunterschieden zwischen Individuen abzuschätzen.

Tanzen liegt in den Genen

Durch Verhaltensbeobachtungen in natürlicher Umgebung und anschließende molekulargenetische Untersuchungen konnten die Bienenforscher zeigen, dass keineswegs alle Bienen gleichermaßen in der Lage sind, Nestgenossinnen durch Tänze zu neuen Futterquellen zu lenken. Vielmehr gibt es ausgeprägte „genetische Spezialistinnen“ für den Schwänzeltanz.

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Auch der Zittertanz wird von einer Gruppe Spezialistinnen aufgeführt, die sich genetisch deutlich von der Gruppe der Schwänzeltänzerinnen unterscheidet: Je nachdem, welchen Vater die verschiedenen Arbeiterinnen haben, welches genetische Material sie also väterlicherseits geerbt haben, führen sie häufiger Schwänzel- oder Zittertänze auf. Eine weitere Verhaltensweise von Honigbienen, die allerdings in ihrer Funktion noch nicht voll verstanden ist, ist der „Schütteltanz“. Auch in diesem Fall haben wir eine genetisch bedingte Arbeitsteilung nachgewiesen.

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Stand: 17.09.2004

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Mit Bienen im Gespräch
Chemische und akustische Kommunikation sozial lebender Insekten

Stumme Tänze wirken nicht
Die Choreographie der Bienentänze

Tanzgene bestimmen „Begabung“
DNA-Bruchstücke verraten Spezialistinnen für verschiedene Tänze

Vetternwirtschaft – nicht im Bienenvolk
Konkurrenz oder Bevorzugung kommt nur selten vor

Woher stammt das Verhalten?
Hören der Hummeln hilft bei Evolutionsforschung

Duft-Botschaften an die Brut
Pheromone als chemische Sprache der Bienen

Larven „rufen“ per Duft nach Nahrung…
…und Parasiten antworten darauf

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