Warum Bienen sterben, wenn sie Menschen stechen

• Ein Bienenstachel ist wie ein Angelhaken

  • Wenn eine Honigbiene einen Menschen sticht, dringt der Stachel nicht einfach wie eine Nadel ein, sondern besitzt Widerhaken.
  • Wenn die Biene nach dem Stich wegfliegen will, bleibt der Stachel wegen dieser Widerhaken stecken, sodass der Hinterleib der Biene aufreißt und sie stirbt.
  • Es stellt sich die Frage, warum ein solcher suizidaler Mechanismus evolutionär ausgewählt wurde.

• Biologische Giftpumpe

  • Wenn der Stachel herausgerissen wird, bleiben der Giftsack und eine muskuläre Pumpe zurück, die weiterhin Gift injiziert.
  • Diese Giftpumpe arbeitet unabhängig vom Nervensystem der Biene und verabreicht das Gift dadurch besonders effektiv.
  • Im Vergleich zu Wespen ist die Art, wie Bienen Gift injizieren, wirkungsvoller.

• Superorganismus, Immunsystem und Leben im Kollektiv

  • Bienen sterben, um den Schwarm zu verteidigen.
  • Da Arbeiterinnen sich nicht fortpflanzen, ist ihr Tod evolutionär kein großes Problem.
  • Ähnlich wie Neutrophile im Immunsystem trägt der Tod einer Arbeiterin zum Überleben der größeren Gemeinschaft bei.

• Gruppenselektion

  • Darwin sah in sozialen Insekten eine Herausforderung für die Theorie der natürlichen Selektion.
  • Die Theorie der Gruppenselektion erklärt, dass Altruismus evolvieren kann, wenn er die Überlebensfähigkeit einer Gruppe erhöht.
  • Altruismus nützt eher dem Überleben der Gruppe als dem des Individuums.

• Verwandtenselektion und biologischer Altruismus

  • William D. Hamilton erklärte mit der Theorie der Verwandtenselektion, wie sich Altruismus evolutionär entwickeln kann.
  • Die genetische Struktur der Bienen, die Haplodiploidie, erhöht die genetische Verwandtschaft zwischen Schwestern und fördert dadurch Altruismus.

• Inklusive Fitness und die Haplodiploidie-Hypothese

  • Inklusive Fitness bezeichnet das Konzept, Gene über Verwandte weiterzugeben.
  • Schwestern bei Bienen sind genetisch zu etwa drei Vierteln verwandt, sodass es vorteilhaft sein kann, über die Königin mehr Schwestern hervorzubringen.
  • Damit lässt sich die Evolution des Superorganismus über Verwandtenselektion erklären.

• Grenzen der Haplodiploidie-Hypothese

  • Nicht alle haplodiploiden Arten sind sozial, und einige diploide Arten sind ebenfalls sozial.
  • Wenn sich die Königin mit mehreren Männchen paart oder das Geschlechterverhältnis ausgeglichen ist, greift die Hypothese nicht.
  • Es wurden verschiedene Modelle vorgeschlagen, die weiterhin erforscht werden.

• Fazit

  • Warum Bienen nach dem Stechen sterben, wird durch mehrere Theorien erklärt, etwa durch ihre Rolle als Teil eines Superorganismus oder durch Verwandtenselektion.
  • Eine eindeutige Antwort gibt es nicht, und die Debatte unter Biologen dauert an.

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Hacker-News-Kommentare

• Die Honigbienenkönigin ist die einzige Honigbiene, die nach einem Stich nicht stirbt. Der Stachel der Königin hat keine Widerhaken, und die Königin darf nicht leicht sterben, weil sie den Stachel tatsächlich einsetzen muss
  Die Königin muss sehr wahrscheinlich gleich nach dem Schlüpfen ihren Stachel benutzen, um andere Königinnen zu töten, die bald schlüpfen oder bereits geschlüpft sind. Auch beim Hochzeitsflug kann sie den Stachel einsetzen, aber dann verteidigen Begleitbienen sie
  Wenn eine Arbeiterin nach dem Stich wegfliegen will, bleibt der Stachel wegen der Widerhaken stecken, und dabei verbreiten sich das Geräusch und die Alarmpheromone der sterbenden Biene, sodass andere Arbeiterinnen dasselbe Ziel angreifen. Wenn man in der Nähe eines Bienenstocks einmal gestochen wird, kann daraus leicht ein paar hundert Stiche werden, und ein paar hundert Stiche können auch einen Menschen töten. Ein schwärmender Bienenschwarm ist eher sicherer als die Nähe eines Bienenstocks, weil es dort kaum Brut oder Honig zu verteidigen gibt

  • Wenn nach einem Bienenstich kein Stachel stecken bleibt, merkt man es manchmal erst viel später, etwa wenn man durch Handschuhe hindurch gestochen wurde. Wenn der Stachel in der Haut steckt, hört man zuerst das Summen der Biene, die versucht, ihren Stachel loszureißen, und dieses Geräusch ist so furchteinflößend, weil kurz darauf ein Dutzend weiterer Bienen an genau derselben Stelle auftauchen und erneut stechen wollen
    Dieses Summen verbreitet Verletzungspheromone, und auch die Frequenz des Tons wirkt für Schwesterbienen als lautes und klares Signal. Das Summen dauert weniger als eine Sekunde, der Schmerz kommt 1–2 Sekunden später, und andere Bienen brauchen ebenfalls etwa 1–2 Sekunden, um den Ort zu finden. Ich wurde einmal 13-mal auf einmal und ein andermal 5-mal gestochen; es dauerte zwei Wochen, bis die Schwellung zurückging, und es war wirklich übel
  • Vor dem Ausschwärmen fressen sich die Bienen voll, sodass ihr Hinterleib prall gefüllt ist. Deshalb können sie den Hinterleib vermutlich nur schwer zum Stechen krümmen
  • Die Geschichte mit der Königin ist der Kernpunkt. Die Königin benutzt ihren Stachel auch innerhalb des Stocks, und wenn der Stock meint, dass die Legeleistung der Königin nachlässt, zieht er neue Königinnen heran. Die Königin muss die neuen Königinnen töten, sobald sie schlüpfen, um ihren Platz zu behalten, sonst wird sie ersetzt
    Imker tauschen die Königin in der Regel alle zwei Jahre aus und müssen die bestehende Königin entfernen, um ein solches Verhalten zu verhindern. Dass man ohne Schutzausrüstung nicht an einen Bienenstock gehen soll, ist für die meisten ein richtiger Rat, aber wenn man die Bienen ausreichend einräuchert, werden die Pheromone überdeckt, und die Bienen beruhigen sich deutlich, weil sie anfangen, Honig einzulagern, um auf die Flucht aus einem brennenden Stock vorbereitet zu sein. Beim Imkern wirkte Rauch wie Magie, und im Stock eine Handvoll Bienen aufzuheben, ohne dass sie sich auf einen stürzen, fühlte sich wie eine Superkraft an
  • Seltsamerweise hatte ich keine Angst vor Bienen. Als mein imkernder Cousin mir einen Stock zeigte, trugen wir beide weder Maske noch Handschuhe, und obwohl wir von Tausenden Bienen umgeben waren, wurde niemand gestochen
    Als ich auf die Königin zeigte, um zu fragen, ob sie das sei, sagte mein Cousin, ich solle sie nicht berühren, weil andere Bienen die Königin töten würden, wenn menschlicher Geruch an ihr haften bleibe. Es gibt diese urbane Legende, dass Bienen riechen und danach entscheiden, ob sie angreifen; vermutlich hatte ich einfach Glück
  • Ich glaube, Wespen haben auch eine Art kollektiven Angriffsmodus, bei dem nicht erst ein Individuum sterben und Pheromone verbreiten muss. Der Stachel oder das Gift selbst scheint dabei eine Rolle zu spielen
    Ich wurde in derselben Gegend zweimal von einem Wespenschwarm gestochen, als sie ihr Nest verteidigten, und fragt bitte nicht, warum das gleich zweimal passiert ist. Die Wespen stachen hartnäckig fast an dieselbe Stelle am Arm; sie verteilten sich nicht zufällig, sondern konzentrierten sich auf dieselbe Körperregion. Bei diesem Vorfall wurde keine Wespe verletzt

• Ein Bienenstachel kann in menschlicher Haut stecken bleiben, aber nicht, wenn die Biene andere Insekten sticht. Die Widerhaken verhaken sich in dicker, elastischer Säugetierhaut, aber nicht auf dieselbe Weise in einem Exoskelett
  Das ist eine elegante Methode, um in ein größeres Ziel mehr Gift einzubringen

  • Wenn man die Zeigefinger der anderen Hand vorsichtig benutzt, kann man den Stachel aus der Haut entfernen, ohne die Biene zu töten
  • Das Design der Natur ist oft elegant, manchmal aber auch grausam

• Ridleys The Red Queen ist ein interessantes Buch zu diesem Thema
  https://www.amazon.com/Red-Queen-Evolution-Human-Nature/dp/0...
  Der Kern ist nicht das Überleben des Individuums, sondern die Weitergabe der Gene

  • Ich habe es Anfang zwanzig gelesen und es wirklich geliebt. Viele der Ideen sind mir lange im Gedächtnis geblieben, und fast 20 Jahre später würde ich es gern noch einmal mit meiner Frau lesen, um zu sehen, wie es heute auf mich wirkt

• Ich verstehe nicht, warum man in der Evolutionsbiologie mit Tautologien wie dem Überleben der Tüchtigsten als Antwort auf die Frage nach dem „Warum“ zufrieden ist. Die Erklärung für den mit Widerhaken versehenen Stachel der Biene scheint durch die Existenz von Wespen mit Stacheln ohne Widerhaken widerlegt zu werden.
  Sie beantwortet weder, warum Bienen sich nicht zu einem Stachel mit Widerhaken entwickelt haben, bei dem sie sich nicht die Eingeweide herausreißen und sterben, noch warum sie nicht wie viele Insekten ganz ohne Stachel auskommen. Solche evolutionären Erklärungen sind nicht nur müßige Spekulationen, sondern auch schwer zu beweisen oder zu widerlegen, und sie haben oft eine Zirkellogik wie eine schlechte Religion. Warum hat eine Art überlebt? Weil sie die tüchtigste war, und warum war sie die tüchtigste? Weil sie überlebt hat

  • Wespen und Bienen haben unterschiedliche Gefahren und ökologische Zwänge. Sie haben sich nur jeweils innerhalb ihrer eigenen Zwänge besser angepasst entwickelt; darin liegt kein Widerspruch. Wenn Bienen nicht hinreichend geeignet gewesen wären, wären sie ausgestorben und durch Bienen mit Stacheln ohne Widerhaken ersetzt worden
    Die Evolution hat weder Ziel noch Agenda. Dass Wale keinen Hintern haben und trotzdem als Rudiment noch Beckenknochen besitzen, liegt daran, dass das für ihr Überleben keine wichtige Variable ist. Mit dem Stachel mit Widerhaken der Biene ist es ähnlich
  • Hier zeigt sich gut ein Punkt, den Menschen ohne tiefere Beschäftigung mit Biologie oft missverstehen. Nicht für jedes Merkmal eines Lebewesens oder auch nur für die meisten Merkmale gibt es zwingend eine evolutionäre Erklärung
    Dass die Arme des Tyrannosaurus kurz sind, muss nicht daran liegen, dass er damit Blumen öffnen konnte, sondern könnte einfach daran liegen, dass nach vielen Veränderungen zufällig eine Lebensform mit genau dieser Gestalt überlebt hat
  • In der Evolutionsbiologie ist die letztgültige Antwort per Definition eher: „Eine Art hat überlebt, eine andere nicht.“ Manchmal, weil eine Anpassung im Wettbewerb vorteilhaft war, und manchmal, weil sie ohnehin schon konkurrenzfähig war und ein nachteiliges Merkmal aus einer früheren Phase schlicht nicht tödlich genug war
    Die Analogie mit der Schach-Engine passt. Wenn die Engine den besten Zug wählt, versehen wir das mit Erklärungen wie „Wenn dieser Bauer gezogen wird, kommt der Springer auf ein besseres Feld“, aber das ist nur eine Vereinfachung für unsere Intuition; die eigentliche Antwort ist eher: „Weil es unabhängig von der Reaktion des Gegners zum besten Ergebnis führt“
  • Die „Warum“-Fragen, die Menschen in der Evolutionsbiologie stellen, wirken wie ein Überbleibsel theologischen Denkens im Verständnis von Evolution. Man möchte glauben, dass es einen grundlegenden Grund dafür geben muss, dass die Welt so aussieht, wie sie jetzt aussieht
    Ähnlich ist auch der Glaube, wir seien besser an die Umwelt angepasst, in der wir uns entwickelt haben, ein theologisches Relikt. Das ähnelt einem Denken vom goldenen Zeitalter, nach dem alles besser würde, wenn wir in die Vergangenheit zurückkehren könnten. Grundsätzlich passt in der Evolutionsbiologie schon Kausalität selbst nicht sauber. Man kann fragen: „Welchen Vorteil bringt dieses Merkmal?“, aber schwerlich mit Sicherheit behaupten, dass es sich genau deshalb entwickelt hat. Arten und Umwelt verändern sich zudem ständig, daher ist auch die Formulierung, etwas habe sich „an eine bestimmte Umwelt angepasst“, etwas seltsam, weil diese Umwelt eben nicht feststehend ist
  • Alle Lebewesen sind äußerst komplex, daher erzeugt Fortpflanzung keine perfekte Kopie, und es entstehen Mutationen. Das liegt daran, dass es sehr viele Wege gibt, aus dem komplexen genetischen Material zweier Individuen ein neues Individuum zu bilden, und dadurch entstehen bei jedem Individuum eigene Merkmale
    Ein Individuum mit in seinem Kontext nachteiligen Merkmalen hat geringere Überlebenschancen, während eines mit vorteilhaften Merkmalen eher überlebt und sich fortpflanzt, wodurch diese Merkmale häufiger werden. Auf die Frage „Warum hat sich X nicht so entwickelt, dass es Y tut?“ lautet die Antwort meist, dass eine solche Mutation entweder nicht entstanden ist oder sich zufällig nicht verbreitet hat. Das bedeutet nicht, dass der Sinn des Lebens in einem spirituellen Überleben liegt, sondern dass Leben zufällig entsteht und ein Teil davon überlebt und weiteres Leben hervorbringt, das ihm ähnelt. Systeme, die sich erfolgreich selbst replizieren, überleben, und das nennen wir „Leben“

• Weil ich gerade wieder Mythos höre, ergänze ich noch: Es liegt auch daran, dass Zeus die Biene verflucht hat

  In his final response on the matter he declared that she will be a Queen of a colony of workers that will aid her in gathering honey. However, Greek Gods were never truly honourable in their wishes unless it benefitted them directly. In addition to her swarm of workers she was also granted a fatal sting, but this sting would be fatal to her or her colony if they ever used it on another. It was from then on that the honeybees’ was barbed; meaning that if their weapon was ever to be “deployed” that the individual that used their sting would not survive the attack.
  https://crawliomics.wordpress.com/2019/06/12/zeus-the-honeyb...

• Es heißt, „das Ergebnis ist das Foto ganz oben in diesem Artikel“, aber zumindest mobil gibt es ganz oben im Artikel kein Foto

  • Auch im Desktop-Firefox wurde es nicht geladen. Für Interessierte habe ich das Bild im Quelltext gefunden
    https://www.subanima.org/content/images/size/w1200/2021/11/b...
    Es wirkt absichtlich
    /* Remove feature image from top of articles */
.gh-article-image {
display: none;
}

• Als Hobby-Imker: Wenn eine Arbeiterbiene einen Menschen sticht, stirbt sie, weil beim Wegfliegen Stachel und Giftblasenpumpe stecken bleiben und ihr der Hinterleib aufreißt
  Der Zweck ist, dass die Giftblasenpumpe auch nach dem Wegflug der Biene weiterarbeitet und den Schmerz maximiert. Honigbienen sind ein Superorganismus, daher hat das Überleben der Kolonie Vorrang vor dem Überleben der einzelnen Biene

  • Ich habe nach einem Bienenstich schon gesehen, wie das funktioniert. Es ist besser, den Stachel zu entfernen, indem man ihn von einer Seite wegschiebt; wenn man ihn mit zwei Fingern herauszieht, drückt man das gesamte Gift in die Wunde

• Mitte der 90er studierte ich an einer schwedischen Universität CS/EE, und als ich zufällig in einem Hörsaal für mehrdimensionale Analysis von einer Biene gestochen wurde, war das der letzte Auslöser dafür, das Studium abzubrechen. Danach stieg ich bei einem lokalen Internet-/Web-Software-Startup ein, und plötzlich eröffnete sich eine völlig neue Welt
  Ich war zwar bereits ins Hintertreffen geraten, aber heute geht es mir gut

  • Ich halte es für töricht, für einen CS-Abschluss so viel Analysis als eine Art Türsteher zu verlangen. Ich habe durchgehalten, obwohl ich in Mathematik nicht besonders stark war, aber heute erinnere ich mich kaum noch richtig daran, und es wäre schade gewesen, wenn ich deswegen keinen CS-Abschluss bekommen hätte
  • Als leicht ablenkbarer Oberschüler stellte ich in einem meiner Lieblingskurse fest, dass man eine herumfliegende Biene erschlagen konnte, indem man mit einem Ordner nach ihr schlug. Sie war durch einen Fensterspalt hereingekommen, und bis das Haustechnik-Team das reparierte, gab es in dem Jahr wohl vier oder fünf davon
    Das Problem wurde am Ende zwar gelöst, aber eine Biene in einem offenen Raum zu zerdrücken ist keine gute Idee. Dabei setzt sie Alarmchemikalien frei und versetzt andere Bienen in Alarmbereitschaft. Wenn man stillhält, sind ein Becher und ein steifes Blatt Papier die bessere Lösung. Allerdings flogen diese Bienen um die Schüler herum und versetzten alle in Panik

• Als ich dieses Konzept richtig verstanden hatte, ging mir plötzlich ein Licht auf. Der Grund, warum es ehrliche Signale gibt, ist ähnlich. Die prächtigen Federn eines Pfaus sind fürs Überleben nachteilig, helfen ihm aber dabei, eher einen Partner zu finden, und bleiben deshalb im Genpool
  Es wirkt einfacher, dass sich täuschende Merkmale entwickeln, die auch ohne die nötige Fitness bei der Partnersuche helfen, doch im Großen und Ganzen bleiben Signale ehrlich. Ich denke, das liegt daran, dass am Ende nicht das Individuum, sondern die Art überlebt. In vielen Fällen ist das, was für das Individuum vorteilhaft ist, auch für die Art vorteilhaft, aber in manchen Fällen stehen beide in einem umgekehrten Verhältnis. Deshalb entstehen auch suizidale Gene, die den Tod des Individuums zum Wohle eines größeren Ganzen begünstigen. Auf die menschliche Gesellschaft übertragen haben die meisten Staaten ein System entwickelt, in dem Steuern an die Regierung gezahlt werden. Einzelne beschweren sich und versuchen, ihnen auszuweichen, zahlen am Ende aber doch, und Gesellschaften ohne ein solches System waren womöglich weniger fit und konnten sich nicht lange halten

  • Da fehlt etwas. Erstens der antagonistische Charakter der Partnerwahl. Pfauenweibchen, die auf Täuschung hereinfallen, haben weniger überlebende Nachkommen, während wählerische Weibchen besser abschneiden
    Ehrliche Kommunikation funktioniert, weil sie durch tatsächliche Fitness gestützt wird, und benötigt keine Gruppenselektion. Zweitens spielen bei Steuern viel mehr Faktoren eine Rolle. Wenn ein bewaffneter Mann droht, deine Familie zu töten, falls du nicht die Hälfte deines Besitzes herausgibst, ist das auch eine Steuer, und wenn ein ausgewachsener Löwe Beute frisst, die andere Tiere gejagt haben, ist das ähnlich. Ich denke, Steuern sind ein natürlich entstandenes Ergebnis von Machtungleichgewichten zwischen Menschen. Unterschiede schaffen Machtgefälle, Machtgefälle führen zu Zugeständnissen zugunsten von Sicherheit, und daraus verfestigen sich Königreiche und Staaten
  • Das „Überleben der Art“ ist keine Grundlage der Selektion. Es kann nicht bewirken, dass innerhalb einer sich kreuzenden Population bestimmte Gene häufiger werden
    Dass Bienen sich opfern, liegt daran, dass sie Gene mit der Königin teilen. Die an diesem Opfer beteiligten Gene erhöhen die Fitness der Kolonie als Superorganismus und vergrößern so ihr relatives Gewicht im Genpool der Bienen