Floral scents experienced within the colony affect long-term foraging preferences in honeybees

Abstract

Food scents circulating inside beehives influence foraging preferences in the field. However, the persistence and nature of the prior experience that lead to this biased response remain unknown. To determine how long honeybees show a food preference after experiencing a scented food inside the colony, we offered sugar solution scented into beehives. After all the combs of the experimental colonies were replaced, the landing responses of foragers were quantified in a two-scented-feeder situation outside the colony. We also tested whether bees exposed to a volatile compound inside the hive preferred a feeder scented with this odor to an unscented one. Results support the conclusion that the offering of a scented food enhanced the bias to this odor, whereas the volatile compound exposure caused a reduced landing response towards the scented option. These results suggest that olfactory experiences occurring within the beehive can promote changes in foraging preferences for several days.

Zusammenfassung

Bei Honigbienen ist die Bewertung eines spezifischen Reizes als Anzeiger einer Belohnung stark von dem Kontext abhängig, in dem dieser wahrgenommen wurde (Sandoz et al., 2000; Gerber et al., 1996). Um das Sammelverhalten zu optimieren, lernen Honigbienen sowohl an der Sammelstelle als auch innerhalb des Volkes olfaktorische Blüteneigenschaften mit einer Belohnung zu assoziieren (z.B. von Frisch, 1923; Wenner et al., 1969). In neueren Untersuchungen konnten wir zeigen, dass assoziative Lernereignisse wie die obengenannten zur Ausbildung eines olfaktorischen Gedächtnisses führen, das dann wiederum dazu genutzt wird, den gelernten Duft in der Umgebung aufzufinden (Arenas et al., 2007). Hierbei zeigten Bienen mehrere Stunden nachdem sie mit duftender Nahrung behandelt worden waren eine Präferenz für diesen Duft. Dies war auch dann der Fall, wenn sie aus Völkern kamen, aus denen die Vorräte vollständig entfernt worden waren. Es war allerdings unbekannt, über welche Zeit hinweg diese Präferenz beibehalten wird. Daher boten wir den Bienen über vier Tage hinweg eine mit einem reinen Duft (Linalool oder Phenylacetaldehyde) versehene Zuckerlösung innerhalb des Bienenvolkes an. Danach wurden die Landeereignisse der Sammlerinnen in einer mit zwei verschiedenen Gerüchen markierten Fütterungseinrichtung außerhalb des Volkes registriert. Die Sammlerinnen zeigten eine Bevorzugung des zuvor in Umlauf gebrachten Futterduftes über vier Tage nach Entfernung aller Futtervorräte aus dem Bienenvolk (Abb. 1). Einer der Düfte (Linalool) beeinflusste die Landeereignisse über bis zu 8 Tage nach Entfernung aller Futtervorräte (Abb. 1).

Da das Anbieten bedufteten Futters in sich selbst ein Sinnesereignis darstellt, das das Sammelverhalten beeinflussen könnte (z.B. durch sensorisches “priming”), führten wir in zweites Experiment durch. In diesem wollten wir herausfinden, ob die Futterpräferenzen auch dann bestanden wenn der Duft in der Lösung nur verdünnt vorhanden war oder innerhalb des Volkes angeboten wurde, aber nicht in der Futterlösung. Dann untersuchten wir zu verschiedenen Zeiten (vor, während und nach der Geruchserfahrung), ob die Sammlerinnen den bereits wahrgenommenen Geruch gegenüber einer geruchslosen Wahlalternative bevorzugten. Wir beobachteten eine Verringerung in der Anzahl der Bienen, die auf dem Fütterer mit bekanntem Geruch landeten, während die Landungen auf dem Fütterer mit einem neuen Geruch gleich blieben. Hierdurch zeigten wir, dass die Beeinflussung der Futterwahl bei Honigbienen von mehreren Faktoren abhängt: (i) Die geruchlichen Erfahrungen innerhalb des Volkes bauen Gedächtnisinhalte auf, die über lange Zeit bestehen bleiben, auch wenn die Bienen Sammelzugang zu natürlichen Futterquellen haben. (ii) Die unbelohnten Geruchserfahrungen innerhalb des Bienenvolkes beeinflussen die Futterwahl außerhalb des Bienenvolkes im entgegengesetzten Sinne wie bei i). (iii) Je nach angewendeter Methodik können daher unterschiedliche Ergebnisse resultieren.