Long distance foraging and recruitment by a stingless bee, Melipona mandacaia

Abstract

Body size is hypothesized to play a major role in animal foraging, particularly in pollinators. In general, species with larger bodies forage over greater distances. Studies have found support for this body size-foraging range hypothesis across a wide variety of pollinator species, but have not investigated the possibility that this effect also applies within a pollinator species. We trained foragers of the stingless bee Melipona mandacaia to feeders in their native habitat under natural conditions, and found that larger foragers forage at and recruit to significantly greater distances than smaller foragers. The maximum foraging and recruitment distances are significantly greater (by 24% and 48% respectively) for larger as compared to smaller foragers. We also provide the first direct evidence that stingless bees can forage in their native habitat at distances up to 2.1 km and recruit over 1 km from their nest, recruiting more than 230% farther than previously reported for any stingless bee feeder experiments. Natural size variation among colonies within the same species may play a role in foraging range, and could thus influence plant gene flow and population structure.

Zusammenfassung

Bei vielen Tierarten geht man davon aus, dass die individuelle Körpergrösse eine wichtige Rolle spielt in der Frage, in welcher Entfernung Futterquellen noch ausgebeutet werden. Bei Bienen fliegen grössere Arten in der Regel weiter enfernte Futterquellen an als kleinere Arten. Die Körpergrösse sollte damit von Bedeutung sein sowohl für die Definition der ökologischen Nische von Bienenarten, sowie auch für den Genfluss bei Pflanzen, die von ihnen bestäubt werden. Der Frage, ob die intraspezifische Variation in der Körpergrösse einen Einfluss auf den Sammelradius von Koloniemitgliedern bei sozialen Arten hat, wurde jedoch noch nicht nachgegangen. Wir untersuchten dies an einer Stachellosen Bienen, Melipona mandacaia, die in Brasilien in trockenen Caatinga-Habitaten vorkommt, wo Nahrungsquellen jahreszeitlich stark beschränkt sein können. Angesichts dieser Beschränkung an Futterquellen gingen wir davon aus, dass diese Bienen weit entfernte Futterquellen anfliegen und zu diesen auch rekrutieren könnten. Diese Untersuchungen führten wir an drei Völkern während der Trockensaison in Bahia durch. Wir bestimmten die maximalen Sammeldistanzen und die Rekturierdistanzen für Bienen, die auf den Besuch einer künstlichen Futterquellen mit 60 % v/v Sacharose trainiert worden waren. Dabei markierten wir individuell alle an der Futterquelle ankommenden Bienen, um bestimmen zu können zu welchem Volk sie zurückkehrten und wo sie dort rekrutiert worden waren. Am Ende der Versuche sammelten wir Sammlerinnen von den Völkern ab und bestimmten ihre Körpergrösse (Kopfbreite, Distanz zwischen den Augen und Thoraxbreite); Unsere Ergebnisse sind ein erster Hinweis darauf, dass Stachellose Bienen in ihrem natürlichen Habitat bis zu 2,1 km weit entfernte Futterquellen anfliegen und bis zu 1 km vom Nest entfernt auch rekrutieren können. Diese Werte liegen um 230 % über den Werten, die bisher mittels künstlicher Futterquellen für Stachellose Bienen ermittelt worden waren. Des weiteren konnten wir eine beachtliche und signifikante Variation in der Körpergrösse der Sammlerinnen feststellen. Die Sammel- und die Rekrutierdistanzen für grosse Arbeiterinnen waren signifikant um 24 %, bzw. 48 % weiter als die kleiner Arbeiterinnen.

Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass innerartliche Unterschiede in der Körpergrösse auch bei einer sozialen Bienenart den Sammelradius beeinflussen können. Völker mit grösseren Arbeiterinnen sammelten und rekrutierten über signifikant weitere Entfernungen als Völker mit kleineren Sammlerinnen. Die maximale Sammeldistanz grosser Arbeiterinnen lag bei 2100 m, während die kleiner Sammlerinnen 1700 m betrug. Das gleiche galt für die Rekrutierdistanzen, mit Werten von 1220 m für grosse und 820 m für kleine Sammlerinnen. Die natürliche Variation der Körpergrösse zwischen Völkern der gleichen Art könnte damit das Sammelverhalten und in diesem Zusammenhang auch den Genfluss und die Poplationsstruktur von Pflanzenarten beeinflussen. Ähnliche intrakoloniale Unterschiede in der Körpergrösse sind bereits für andere soziale Insekten bekannt, insbesondere für Ameisen und Hummeln. Für Stachellose Bienen verstehen wir jedoch noch nicht im vollen Umfang die Bedeutung dieser Grössenunterschiede.