Anatomie der Biene

Auf den ersten Blick sind alle Bienen eines Bienenstocks ähnlich gebaut. Jeder Bienenkörper ist in drei Abschnitte untergliedert:

Der Kopf trägt seitlich zwei große Facettenaugen, unten den Mund und vorne zwei Fühler (Antennen). An der Brust sitzen oben als Hautausstülpungen zwei Paar Flügel und unten drei Beinpaare. Eine schlanke Taille trennt den Brustabschnitt vom geringelten Hinterleib.

Anatomie der Biene 

Nr. Caput Nr. Thorax Nr. Abdomen
1 Zunge 13 Brustspeicheldrüsen 18 Herzschlauch
2 Mündung der Hinterkieferdrüse 14 Brustmuskeln 19 Stigmata
3 Unterkiefer 15 Flugspange 20 Luftsack
4 Hauptmandibeln 16 Vorderflügel 21 Mitteldarm
5 Oberlippe 17 Hinterflügel 22 Herzklappen
6 Unterlippe 18 Herzschlauch 23 Dünndarm
7 Mandibeldrüse(Oberkieferdrüse) 40 Herzschlinge (Hauptschlagader) 24 Duftdrüse
8 Hintere Mandibeldrüse 41 Speiseröhre 25 Hinterleibsdrüsen
9 Mundöffnung ( Schlund) 42 Nervenstrang 26 Kotblase
10 Futtersaftdrüse 43 Pollenbürste 27 After
11 Gehirn a Hüfte 28 Stachelscheide
12 Punktaugen b Oberschenkelring 29 Giftblase
18 Herzschlauch c Oberschenkel 30 Bogen des Stachelkanals
41 Speiseröhre d Schiene 31 Giftdrüsen
43 Kiefer e Pfote mit 5 Artikulationen und Klauen 32 Kleine Drüse
 -- Antennen* f Pfote mit 5 Artikulationen und Klauen 33 Samenblase
 --  Mundwerkzeuge* g Pfote mit 5 Artikulationen und Klauen 34 Wachsdrüsen
    h Pfote mit 5 Artikulationen und Klauen 35 Bauchmark
        36 Ventilschlauch
        37 Ventiltrichter
        38 Eingang zum Ventiltrichter (Mageneingang)
        39 Honigmagen
        40 Herzschlinge (Hauptschlagader)
        41 Speiseröhre

Arbeiterin

Die große Masse des Volkes wird von den Arbeiterinnen gebildet, zigtausend Weibchen, deren Ovarien im Vergleich zur Königin kleiner und wesentlich weniger leistungsfähig, aber dennoch voll funktionsfähig ausgebildet sind. Sie werden nicht geschlechtsreif, solange die Königin ein Pheromon abgibt, das diese Entwicklung unterdrückt.

Arbeiterinnen entstehen aus den befruchteten Eiern, die von der Königin in die speziellen Arbeiterbrutzellen abgelegt wurden. Wenn die Arbeiterin nach 21 Tagen aus der Zelle krabbelt, ist ihr Chitinpanzer ist noch nicht ausgehärtet. Dennoch hat die junge Biene bereits eine Aufgabe, die sie zum Wohl der Gemeinschaft übernehmen muss. Für die nächsten neun Tage ist sie Amme. In dieser Zeit ist es ihre Aufgabe die Maden zu versorgen und auch die Königin zu füttern. anschließend wird sie zur Baubiene und muss etwa drei Tage lang Zellen bauen, um die Waben zu vergrößern. Als Wachbiene bewacht sie danach das Flugloch und achtet darauf, dass keine fremden Bienen in den Stock gelangen und wehrt Feinde ab. Im Sommer stirbt die Arbeiterin schliesslich nachdem sie etwa drei Wochen lang als Trachtbiene damit beschäftigt war, Nahrung in Form von Pollen und Nektar in den Stock einzutragen. Eine Arbeiterin wird daher im Sommer ungefähr sechs Wochen alt. Im Winter können die Arbeiterinnen insgesamt etwa sechs Monate alt werden.

Das Leben einer Arbeiterin im Sommer
Alter/Dauer des Stadiums Bezeichnung Aufgabe Vorgänge im Körper
3 Tage Ei Entwicklung zur Biene komplette Veränderung der Gestalt (Methamorphose)
6 Tage Larve
12 Tage Nymphe
Schlupf der entwickelten Biene
erste 3 Lebenstage Jungbiene - betreibt Körperpflege
- Chitinpanzer härtet aus
- Wärmt die Brut
fressen Pollen, um die Füttersaftdrüsen zu aktivieren
3. - 5. Tag Putzbiene reinigt die Zellen der geschlüpften Brut  
5. - 12. Tag Amme Fütterung der Brut Futtersaftdrüse ist voll entwickelt
12. - 15. Tag Baubiene Bau neuer Wabenzellen - Futtersaftdrüse entwickelt sich zurück
- Wachsdrüse ist voll entwickelt
ab 15. Tag   - beginnt mit ersten Orientierungsflügen und Erkundung der Stockumgebung
- "Abfallbeseitigung" aus dem Bienenstock
 
ab 18. Tag Wächterbiene Kontrolle ankommender Bienen am Flugloch - Giftdrüse ist nun vollständig gefüllt
- Stachelist vollständig ausgehärtet
ab 21. Tag Trachtbiene schafft Pollen und Nektar als Nahrung in den Bau  
nach ca. 3 Wochen als Trachtbiene folgt der Tod der Biene

Königin

Wie bei allen Bienen, beginnt auch das Leben der Königin zunächst in einem Ei. Das befruchtete Ei wird von der Königinmutter in eine spezielle Brutzelle, die Weiselzelle, gestiftet.

Im Gegensatz zu den Larven der Arbeiterinnen werden die der Königinnen nicht nur über drei Tage sondern über die gesamte Dauer des Larvenstadiums, bis zur Verdeckelung der Brutzelle, mit einem von den Ammenbienen in speziellen Kopfdrüsen erzeugten Futtersaft, dem Gelee Royale, ernährt. Der Imker erkennt sofort, ob es sich bei der senkrecht statt waagerecht ausgerichteten Weiselzellen um eine Nachschaffungszelle, die von den Arbeiterinnen auf der Wabe, oder um eine Schwarmzelle, die an den Wabenunterkanten angesetzt wird, handelt.

Bienenköniginnen werden entweder nachgezogen, weil sich das Bienenvolk über das Schwärmen teilen möchte, oder weil die bisherige Königin durch Tod oder aus Altersgründen (der Samenvorrat geht zu Ende),ersetzt werden soll. Letzteres wird als Nachschaffung bezeichnet.

Die Bienenkönigin, auch Weisel oder Stockmutter genannt, ist das einzige geschlechtsreife weibliche Tier im Bienenvolk. Ihr Hinterleib ist im Vergleich zu dem der beiden anderen Phänotypen Arbeiterin und Drohn erheblich länger. In diesem sind mehrere voll entwickelte Eischläuche vorhanden.

Neben ihrer Hauptaufgabe, dem Eierlegen während der Vegetationszeit, gibt die Königin über ihre Mandibeln die sogenannte Königinsubstanz ab. Es handelt sich dabei um ein Pheromon, das die Arbeitsbienen, in ihrer Geschlechtlichkeit hemmt und dadurch auch für das Wohlbefinden des ganzen Bienenstaates sorgt.
Die Bienen merken z.B. am Fehlen dieser Pheromone innerhalb kurzer Zeit, dass ihre Königin gestorben oder durch einen imkerlichen Eingriff verloren gegangen ist. Passiert das zu einer Zeit, in der frische Brut vorhanden ist, so fangen die Bienen umgehend an, einige Brutzellen mit jungen Arbeiterinnenlarven darin zu Weiselzellen umzubauen und die Larven durch Ernährung mit Gelee Royale zu neuen Königinnen als Ersatz für die alte, verloren gegangene oder unfruchtbare Königin nachzuziehen.

Wie die Arbeiterinnen hat die frisch geschlüpfte Königin zwar auch einen Stachel, setzt diesen jedoch lediglich vor dem Hochzeitsflug zum Töten von Rivalinnen im Stock ein.

Junge Königinnen fliegen im Alter von ein bis zwei Wochen mehrmals zur Paarung aus. Bei diesen Hochzeitsflügen nehmen sie an sogenannten Drohnensammelplätzen den Samen von bis zu 20 Drohnen in ihrer Samenblase auf. Dieser reicht für eine Lebenszeit von bis zu fünf Jahren.

Das auch als Bestiften bezeichnete Ablegen von Eiern in Zellen, die von den Arbeiterinnen vorbereitet worden sind, beginnt einige Tage nach erfolgter Begattung der Königin.

Bei der Eiablage, deren Hauptzeit zwischen Mitte April und Mitte Juni liegt, geht die Königin folgendermassen vor: Zunächst inspiziert sie die dafür ausgewählte Wabenzelle, indem sie ihren Kopf hineinsteckt und mit den Vorderbeinen deren Durchmesser ermittelt. Danach dreht sie sich um, stützt sich mit den Beinen auf dem Zellrand auf, führt das Hinterleibsende bis zum Zellgrund ein und heftet das abgelegte Ei auf dem Zellboden fest.

Von den Standardzellen gibt es auf den Durchmesser bezogen zwei Typen:

  •        Kleine (5,2 - 5,4 mm) für Arbeiterinnen und
  •        größere (6,2 - 6,4 mm) für Drohnen.

Drohnenzellen werden aber nur gebaut, wenn für die Fortpflanzungsperiode die Aufzucht von Drohnen sinnvoll ist. Ihr Anteil am gesamten Zellbestand kann dann bis zu 10 % betragen.

In kleine Zellen legt sie befruchtete Eier. Aus ihnen werden Weibchen. In große Zellen legt sie unbefruchtete Eier. Aus ihnen werden Drohnen. Durch die Größenvorgaben der Zelle bestimmt nicht die Königin über das entstehende Geschlecht, sondern die Arbeiterinnen! Beim Bestiften der Waben hält die Königin eine sogenannte Brutnestordnung ein. Sie beginnt die Eiablage in der Mitte der Wabe in eindeutig leeren Zellen. Dabei füllt sie erst die Anfangswabe in konzentrischen Kreisbahnen auf, bevor sie nach und nach die nächsten Waben einbezieht. So entstehen immer Brutregionen, die zusammenhängen und im Zentrum liegen.

Die Volksstärke schwankt im Jahreslauf stark. Bei den Bienen der gemäßigten Klimaregionen hat sie im zeitigen Frühjahr ihr Minimum und erreicht etwa zur Sonnenwende das Maximum. Bei den an Individuen starken Rassen der Westlichen Honigbiene, z.B. der Buckfast-Biene, können das bis zu 70.000 Tieren sein. Zeitlich hierzu passend beginnt die Königin (auf der Nordhalbkugel) nach der Winterpause etwa Mitte bis Ende Februar mit dem Eierlegen und erreicht gegen Ende Mai Spitzenwerte von bis zu 2.000 Eier am Tag. Das ist mehr als ihr eigenes Körpergewicht.

Jährlich legt eine Königin zwischen 100.000 bis 200.000 Eier. Im Sommer sind dies täglich zwischen 1.000 und 2.000 Stück. Das bedeutet ein bis zwei Eier pro Minute. Sie kann somit jeden Tag ihr eigenes Körpergewicht an Eiern absetzen. Nach 3-5 Jahren ist der Spermienvorrat aus dem Hochzeitsflug erschöpft. Aus den deshalb nur noch unbefruchteten Eiern schlüpfen dadurch Drohnen. Die Königin ist drohnenbrütig. Sie wird dann entweder von den Arbeiterinnen getötet oder nicht mehr ausreichend umsorgt.

Merkt die bisherige, noch vermehrungsfähige Königin, dass eine Jungkönigin kurz vor dem Schlüpfen steht, dann verlässt sie mit 30 - 70 % der Arbeiterinnen in der Schwarmzeit den Stock als Vorschwarm.

Jetzt wird die erste Jungkönigin schlüpfen.

Bienen können zwar nicht hören, wohl aber Vibrationen wahrnehmen. Die Jungkönigin orientiert sich und prüft durch Tüten, ob sich noch andere Junköniginnen im Stock befinden. Als Tüten bezeichnet man die Lautäusserung einer schon geschlüpften Jungkönigin. Die der noch eingeschlossenen wird als als Quaken bezeichnet.

Sowohl das Tüten als auch das Quaken wird durch die Flugmuskulatur und dem damit verbundenen Flügelzittern erzeugt, sowie möglicherweise durch das Ausströmen von Atemluft aus den Stigmen untermalt. Durch Aufpressen des Körpers auf die Waben, werden die Impulse nicht nur als Luftschall, sondern auch als Wabenvibration übertragen und somit für die Bienen wahrnehmbar. Diese Art der Kommunikation zwischen geschlüpften und ungeschlüpften Jung-Königinnen eines Volkes im Stock dient dazu tödliche Zweikämpfe zu vermeiden und eine koordinierte Volksteilung in der Schwarmzeit zu ermöglichen.

Ist das Restvolk noch groß genug für eine erneute Teilung oder ist es durch neu geschlüpfte Arbeiterinnen zwischenzeitlich wieder etwas größer geworden, dann müssen die verbliebenen Jungköniginnen vorerst noch gegenseitig geschützt werden. Dies kann zum einen durch die Arbeiterinnen und zum anderen durch die geschlüpften und ungeschlüpften Jungköniginnen selbst erfolgen. Beim Fremdschutz bewahren die Arbeiterinnen die verschlossenen Zellen der Jungköniginnen vor der Tötungslust der neuen Königin, während sie gleichzeitig dieses neue Oberhaupt schütteln und nach außen drängen. Zusammen mit tausenden Bienen, die sie begleiten, bildet sie einen sogenannten Nachschwarm. Beim Selbstschutz kontrollieren sich die Jungköniginnen gewissermassen gegenseitig, indem sie miteinander kommunizieren.

Tüten und Quaken basieren zwar auf den gleichen Mechanismen, den hochfrequenten Vibrationen der Flugmuskulatur, geben aber verschiedene Informationen wieder. Mit ihrem Tüten versucht eine geschlüpfte junge Königin, zwei verschiedene Botschaften an zwei verschiedene Empfänger zu richten. Den Arbeiterinnen will sie mitteilen, dass sie den anderen Königinnen zunächst keine weitere Hilfestellung beim Schlüpfen leisten sollen. Die Arbeiterinnen können dadurch sogar kurz in eine Verhaltensstarre fallen. Die Jungköniginnen in den Zellen möchte sie durch das Tüten auffordern, noch in den Zellen zu bleiben, weil sie schon geschlüpft ist. Dies kann zusätzlich erreicht werden, indem ihr abgegebenes Pheromon durch den Futterschlitz der Weiselzellen dringt.

Tüten wird von den noch eingeschlossenen, vermeintlichen Rivalinnen durch das Quaken erwidert. Es kann eine Bestätigung bedeuten: Ok, ich warte noch mit dem Schlüpfen. Dann warten diese, bis sich der Nachschwarm abgesetzt hat. Sie kann dadurch aber auch eine Auskunft erbitten, ob da draußen noch eine aktuelle Jungkönigin ist. Wenn dann kein Zurücktüten zu vernehmen ist, schlüpft eine von ihnen als nächste. Dieses Wechselspiel von Tüten und Quaken und Nachschwarmbildung wird sich so lange wiederholen, bis das Restvolk für eine weitere Teilung zu klein geworden ist.

Befindet sich im zu „kleinen“ Restvolk noch eine oder mehrere Jungköniginnen in den verdeckelten Weiselzellen, so tötet die zuerst geschlüpfte Jungkönigin alle weiteren, noch in den Zellen steckenden Jungköniginnen, indem sie diese durch die zuvor angebissenen Zellen absticht. Sollte dann nur noch eine junge Königin übrig sein, so wird sie automatisch zum neuen Oberhaupt der restlichen Kolonie. Ansonsten erfolgen solange erbitterte Zweikämpfe, bis ein Tier als endgültige Königin überlebt.

Tüten und Quaken können vom Menschen mühelos akustisch wahrgenommen werden.

Honigblase

Die Trachtbiene (Sammelbiene, Honigbiene) sammelt den Nektar bzw. Honigtau und speichert diesen auf dem Flug zurück zum Stock in ihrer Honigblase.
Dazu besitzt die Honigbiene am Ende ihrer Speiseröhre einen Kropf. Dieser ist im vordersten Teil des Hinterleibs, in dem das Abdomen liegt, also direkt hinter der Wespentaille zu finden. Der Kropf ermöglicht der Biene Nektar, Honigtau und Wasser zu transportieren. Eine Füllung des Kropfes sind 0,05 bis 0,06 ml. Diese Menge entspricht in etwa der Hälfte des Körpergewichtes des Arbeiterin.
Weil die Biene aus ihren Drüsen bereits Enzyme zugesetzt hat, ist es eigentlich kein Nektar mehr. Der Inhalt des Kropfes ist eine noch unreife Vorstufe des Honigs. Den Kropf selbst bezeichnet man als Honigblase.

Die Biene entscheidet über die Honigblase, ob sie die Nahrung selbst verbraucht. Wenn ja, dann öffnet die Biene ein Ventil, den Proventriculusund nimmt das Material in den Mitteldarm auf. Dort wird alles verdaut und resorbiert. Meist wird bei der Biene vom Ventiltrichter gesprochen. Er besteht aus vier beweglichen Klappen.
Häufiger bleibt das Ventil zu und die Biene trägt die flüssige Tracht in den Stock ein. Sie gibt den Inhalt der Honigblase an andere Bienen ab. Dies wird als soziales Füttern, Trophallaxis, bezeichnet. Manchmal wird dabei die Honigblase  als „sozialer Magen“ oder „Honigmagen“ bezeichnet. Dennoch ist dieser sehr dehnbare Darmabschnitt kein Magen, da von ihm keinerlei Sekrete ausgeschieden werden.
Beim sozialen Füttern presst die Biene den Inhalt aus der Honigblase und die empfangende Biene nimmt mit ihrem Rüssel den Tropfen von den Mandibeln der Spenderin ab.

Mundwerkzeuge

Die Honigbiene hat wie alle Bienen leckend-saugende multifunktionale Mundwerkzeuge.  Die Oberkiefer, Mandibeln genannt, werden von den Arbeiterinnen zum Kneten von Wachs und dem Wabenbau benutzt. Die Königin nutzt ihre, leicht gezähnten Mandibeln, bei kleinen Auseinandersetzungen mit Konkurrentinnen.
Besonders interessant ist die Anordnung der Unterkiefer und der Lippen. Sie bilden eine Einheit, die sich zu einer luftdichten Röhre formen kann und so einen Rüssel bildet. Die Lippen bilden dabei die Zunge, diese ragt am weitesten vor und trägt an ihrer Spitze das sogenannte Löffelchen. Diese Fläche ist stark mit feinen Haaren versehen und kann so noch das kleinste bisschen Flüssigkeit aufnehmen. Von dort wird diese über den Rüssel in den Schlund und in die Speiseröhre transportiert.
Der Rüssel ist bei den Arbeiterinnen am stärksten ausgeprägt und kann eine Länge von 6 - 7 mm erreichen. Er dient zur Aufnahme von Blütennektar und Honigtau. Auch im Stock wird er benutzt um Honigwaben zu leeren oder um bei der Trophallaxis (dem sozialen Füttern) den Honig auszutauschen. Dabei würgt eine Arbeiterin aus ihrer gefüllten Honigblase etwas Honig nach oben, wo er sich als Tropfen an der Spitze des Rüssels sammelt. Von hier nimmt die bettelnde Biene ihn auf.