Sucrose responsiveness and behaviour in honey bees (Apis mellifera L.)

In dieser Arbeit wird bei der Honigbiene (Apis mellifera L.) analysiert, wie sich die individuelle Empfindlichkeit für Zuckerwasserreize auf verschiedene Formen der Verhaltensplastizität auswirkt. Die Versuche klären insbesondere die Rolle des Belohnungsreizes Zuckerwasser beim assoziativen und nicht-assoziativen Lernen auf. In den Untersuchungen werden Bienen verschiedenen Genotyps, verschiedenen Alters und mit verschiedener Sammelrolle verwendet. Die Funktion von potentiellen endogenen Modulatoren und von intrazellulären Signalmolekülen auf die Zuckerwasserempfindlichkeit wird analysiert. Die individuelle Empfindlichkeit für Zuckerwasserreize wird mit Hilfe des Rüsselreflexes oder durch Ableitungen am Proboscismuskels M17 bestimmt. Die Versuche zeigen, daß Pollensammlerinnen empfindlicher für Zuckerwassereize als NichtPollensammlerinnen sind, Bienen der genetischen Linie „high pollen hoarding“ sind empfindlicher als solche der Linie „low-pollen hoarding“. Ältere Sammlerbienen sind empfindlicher als Jungbienen. Die individuelle Zuckerwasserempfindlichkeit bestimmt beim taktilen und olfaktorischen assoziativen Lernen in starkem Maße den Verlauf von Akquisition, Extinktion und Diskriminierung. Dabei ist die Zuckerwasserperzeption an der Proboscis für das Lernniveau entscheidender als die an der Antenne. Auch beim nichtassoziativen Lernen determiniert die individuelle Zuckerwasserempfindlichkeit den Grad und den Verlauf von Habituation und Sensitisierung. Liganden für biogene Amin-Rezeptoren können die Zuckerwasserreaktion modulieren. Die Injektion von Oktopamin und Tyramin erhöht die Zuckerwasserempfindlichkeit, während Dopamin und der Dopamin-RezeptorAgonist 6,7-ADTN funktionell antagonistisch wirken. Die Aktivität der PKA im Antennallobus korreliert mit der Zuckerwasserempfindlichkeit. Bienen mit niedriger Empfindlichkeit zeigen eine signifikant niedrigere PKA-Aktivität als Bienen mit hoher Zuckerwasserempfindlichkeit. Die hier vorgestellten Experimente zeigen, daß die Zuckerwasserempfindlichkeit einer Biene alle untersuchten Formen des Lernens entscheidend beeinflußt. Damit ist ein wichtiger Faktor identifiziert worden, der durch biogene Amine moduliert werden kann und der Unterschiede der Verhaltensplastizität bei Bienen erklärt.