Sexuelle Selektion und Pheromonkommunikation beim Europäischen Bienenwolf, Philanthus triangulum (Hymenoptera, Crabronidae)
Final Report Abstract
Die meisten Organismen kommunizieren chemisch. Trotzdem ist z.B. die Partnerwahl aufgrund von Pheromonen, wegen der methodischen Schwierigkeiten, bisher kaum untersucht. In unserem Projekt wollten wir vor allem eine mögliche Partnerwahl bei einer Grabwespe, dem Europäischen Bienenwolf, analysieren. Bienenwolfweibchen tragen im Flug gelähmte Honigbienen als Nahrung für ihre Nachkommen in ihre Nester ein. Bienenwolfmännchen etablieren Reviere in der Näher der Nester der Weibchen und markieren diese intensiv mit einem Sekret, das sehr viele Komponenten enthält. Durch unsere Arbeiten im Projekt konnten wir wahrscheinlich machen, dass es sich dabei um ein Sexualpheromon handelt, das rezeptive Weibchen anlocken soll. Wir wollten aber vor allem wissen, (1) welche Komponenten des Markiersekretes Weibchen überhaupt wahrnehmen können, ob sie (2) die Rate mit der ein Männchen markiert anhand der Zusammensetzung des Pheromons detektieren könnten, und (3) ob sie bevorzugt Männchen wählen, die viel Pheromon in ihre Reviere auftragen. (1) Mittels gekoppelter Gaschromatographie-Elektroantennogramm-Analysen (GC-EAD) konnten wir zeigen, dass Weibchen vor allem zwei bestimmte Komponenten des Markiersekretes detektieren können. (2) Es gelang uns eine Methode zu entwickeln, die Sekretmenge im Revier zu messen und den zeitlichen Verlauf der Zusammensetzung zu analysieren. Dabei stellte sich heraus, dass große Männchen mehr Sekret im Revier haben und mehr Sekret pro Zeiteinheit auftragen. Wegen der Unterschiede in der Flüchtigkeit der Komponenten nahmen manche Komponenten im Verlauf der Zeit nach dem Auftragen ab, andere nahmen zu. Interessanterweise nahm die eine der nachgewiesenermaßen (GC-EAD) detektierbare Substanz ab, die andere gut detektierbare nahm zu. Damit könnten Weibchen sehr leicht und schnell die Markierrate von Männchen "ermitteln" und das aktivste wählen. (3) Tatsächlich zeigten entsprechende Wahlversuche, dass die gewählten Männchen im Mittel signifikant größer waren als nicht gewählte, also im Mittel auch mehr markierten. Zudem zeigte sich, dass die Pheromonmenge, die ein Männchen produziert, vermutlich eine genetische Grundlage hat. Eine Bevorzugung von Männchen, die mehr Pheromon produzieren können, scheint evolutionsbiologisch gerade bei Bienenwölfen sinnvoll zu sein. Eine hohe Syntheserate würde zum einen eine allgemein hohe Stoffwechseleffizienz anzeigen, die für die Töchter der Weibchen (nur Töchter erhalten bei Hymenopteren Gene vom Vater) wegen des extremen Energieaufwandes für den Beuteeintrag im Flug, wichtig wäre. Zum anderen könnte auch die direkte Syntheseleistung für langkettige Kohlenwasserstoffe von Bedeutung sein, da Weibchen ihre Beute mit sehr großen Mengen solcher Substanzen einbalsamieren, um sie in den warmen feuchten Brutkammern vor dem Verschimmeln zu schützen. Weitere Experimente sollen nun zeigen, ob die Produktion des Sekrets Kosten verursacht, so dass sich nur Männchen mit "Guten Genen" eine hohe Syntheserate leisten können. Damit wäre nachgewiesen, dass es sich um ein ehrliches Signal handelt und eine Wahl der Weibchen für Männchen mit hoher Markierrate evolutionär stabil wäre.
Publications
- (2008) Mandibular glands of male European Beewolves, Philanthus triangulum (Hymenoptera, Crabronidae). Arthropod Structure & Development 37: 363-371
Goettler W, Strohm E
- (2009 online) Male territoriality and mating system of the European beewolf Philanthus triangulum F. (Hymenoptera, Crabronidae) – evidence for a ‘hotspot’ lek polygyny. Journal of Ethology
Kroiss J, Lechner K, Strohm E
(See online at https://doi.org/10.1007/s10164-009-0185-5)
