ÜBER DAS AUFTRETEN VON PYLORUSSCHORFEN
BEI GESUNDEN UND NOSEMAKRANKEN
ARBEITERINNEN DER HONIGBIENE
UNTER VERSCHIEDENEN
EXPERIMENTELLEN BEDINGUNGEN
R.
BÄHRMANN
Institut
für Spezielle Zoologie
und7’,);<!)β/0!’M,
6.9 -Jena, Allemagne (D.
D.R.)
Bei z ! Tage alten gesunden und nosemakranken Arbeiterinnen der Honigbiene A!is mellifica wurde das Auftreten
und dieStärke
derPylorusschorfe morphologisch
untersucht.
DieBienen
warenwährend der 24 Tage
unterverschiedenen experi-
mentellen Bedingungen gehalten
worden :mit Pollenzufütterung,
ohneZufütterung
von
Pollen, in Gesellschaft
vonälteren Bienen und
unterVerfütterung
vonDarmsaft
älterer Bienen. Es zeigten sich Unterschiede in der Ausbildung der Pylorusschorfe b
P
?
deneinzelnen Versuchsgruppen. Die Unterschiede
werdenhervorgehoben und
diskutiert.
EINLEITENDE F’RAGESTBI,I,UNG
Wie bei den Arthropoden allgemein
kommenauch
bei denInsekten Flagellaten
im Enddarm verhältnismässig häufig
vorund
können ander
Darmwandsogenannte
« Polster
» bilden (N ÖLLER , 1931 ). I,oT!zAx ( 194 6) fand
imPylorusbereich
vonHonig-
bienen F’lagellaten, die frei
imLumen,
aberauch sessil vorhanden sind.
Das Vor-kommen
dersessilen Formen ist jedoch auf einen
engen Raumbegrenzt. Schon LoT!zax ( 194 6) macht auf Schorfbildungen
ander Darmwand aufmerksam, die ursächlich auf die sessilen Flagellaten zurückgeführt werden ;
HISCHIER( 19 6 2 )
vertritt die Ansicht, dass die Pylorusflagellaten anscheinend regelmässig
anihrer
Ansatzstelle im Enddarm Schorfe bilden. Auch G IAVARIXI ( 1950 ) fand
dieseFla- gellatenschorfe. Nach den genannten Autoren befinden sich die Schorfbildungen auf
der Dorsalseite des Pylorus. Während
nachG IAVARINI kein Zusammenhang zwischen
dem Auftreten
derFlagellaten
und derZusammensetzung
derNahrung
zubestehen scheint, lässt I,o2!z.!R
dieseFrage
offen. NachFvG ( 1054 )
ist esjedoch möglich, dass
die Entwicklung
derPylorusflagellaten weitgehend
vonder jeweiligen Nahrung der
Wirtstiere
und auch von derTemperatur abhängt ( Abb.
i et2 ).
In
mehrjährigen Untersuchungen der Flagellatenschorfe bei Winterbienen
konntefestgestellt werden, dass bei verschiedenen Völkern, die
unterannähernd
gleichen Bedingungen gehalten worden
waren,die Häufigkeit des Auftretens
vonPylorusflagellaten beträchtlichen Schwankungen unterliegen kann (BÄ HRMANN ,
noch unveröffentlicht). So ergibt
sich dieFrage,
welcheFaktoren wohl für das
Zus-tandekommen der Flagellatenpolster
unddamit für die Ausbildung der Pylorus-
schorfe verantwortlich sein mögen.
In denvorliegenden Untersuchungen soll geprüft werden, welchen Einfluss die Pollennahrung
undder Kontakt zwischen älteren und
jüngeren Arbeitsbienen
auf dieBildung der Pylorusschorfe ausüben.
VERSUCHSMETHODIK
Zwischen dem 16. und 18. V.
n)66
wurden mehrereB’ersti(:1)sk-:istclien,
mit den Aussenmassen 4,
5 c»1 X 10,2 cm X 12 cm, mit
je
120 frischgeschlüpften
Arbeitsbienen besiedelt. Die Bienen kamen im Wärmeschrank bei3 6 0 C
zumSchlüpfen.
In den darauffolgenden
z4Tagen betrug
die Käst-chentemperatur 30 °C.
DieseTemperatur entspricht
nach MATJRIZIO( 194 6)
den Bedürfnissengefan-
gen
gehaltener
Bienen ambesten,
was sich in der relativgeringen
Sterblichkeit auswirkt. In zwei Kästchen wurde den Bienen nebenFutterteig (das
in der Imkcreignbr:iuchliche Honig-Staubzucker- Gemisch)
nur Wasser in zwei Tränkröhrchcnbeigegeben,
in zwei weiteren Kästchen neben demFutterteig
und dem Wasser auch noch ab 1.Tag frischer,
einer Wabe entnommener Pollengefüttert.
Zu
je
einer der beidenVersuchsgruppen gab
ich 40Stockbienen aus dem Baurahmen. Dabei handeltes sich um
Bienen,
die ihrerTätigkeit entsprechend
mindestens eine Woche alt gewesen sind. In drei weiteren Kästchenversuchen wurde denje
120frischgeschlüpften
Bieneni) Pollen, Futterteig,
Wasser und Darmsaft von ro zerriebenen Biendärmen
(Fnddärmen) gegeben.
Esgelangten
dabeinur solche Därme zur
Verwendung,
die nachvorheriger
Kontrolle als nosemafrei befunden wordenwaren.
2 )
Verfüttert wurde nurFutterteig
undWasser,
dazu wiederum der Darmsaft von io nosem-freien Bienendarmen.
3 )
NebenFutterteig, Pollen,
Darmsaft und Wasser wurden den Versuchs- bienen noch 40 Stockbienenzugegeben,
die ebenfalls wieder dem Baurahmen entstammten. Die dreiVersuchsgruppen
mit zusätzlich verabreichtemDarmsaft,
der auf denFutterteig gestrichen wurde,
solltenzeigen,
ob durch den direkten Kontakt mit dem Darminhalt älterer Bienen eine Ver-stärkung
desFlagellatenbefalles
und dadurch eine zunehmendeSchorfbildung erfolgen
würde(Tab. r). ).
Die Därme für die
Zubereitung
des Darmsaftes entstammtenBienen,
derenStockgenossen
zu6
4
p. 100Pylorusschorfe
besassen. Somit dürften auch in den zerriebenen DärmenFlagellaten
vor-banden gewesen sein. Die den drei
V ersuchsgruppen zugegebenen
Stockbienen waren Völkern entnom- men, die nach vorangegangenerUntersuchung
als nosemafrei bezeichnet werden konnten. DieJungbienen
in denVersuchsgruppen
ohne1’ollennahruug
wurden nach demSchlüpfen
sofort der Wabe entnommen. Sie hatten dadurch keineGelegenheit,
eventuell aus derWabe,
von der sie stamm- ten, Pollen zu fressen. Diesem Umstand mussteRechnung
getragenwerden,
da die Bienen nach demSchlüpfen
sehr bald Pollen fressen(S CHREINER
undS E E GER , 1954 ).
In denVersuchsgruppen
mitStockbienen wurden die
Jungbienen gezeichnet.
24Tage
nach demSchlupf
entnahm ich die noch überlebenden Bienen den Versuchskästchen und untersuchte sie aufetwaige
vorhandenePylorus-
schorfe. Bei 24
Tage
alten Bienen ist zu erwarten, dass im Falle einesFlagellatenbefalles
eine hinrei- chendeAusbildung
derPylorusschorfe
hat vonstattengehen
können«; IAVARI - NI , i 95 o). Vergleichs-
weise wurden neben den sieben
Versuchsgruppen
noch l2lFlugbienen
eines Bienenvolkes unter-sucht,
und zwar entnommen am z5. V.19 66, desgleichen
105Flugbienen
eines Volkes vonApis
cerana. Dieses Volk ist
19 6 5
aus derVolksrepublik
Chinaimportiert
worden.Trotz grosser Vorsichtsmassnahmen blieb es nicht aus, dass in
einigen Versuchsgruppen
Nose-matose auftrat. Es konnten also
zwangsläufig
die Befunde beigesunden
Bienen denen nosemakranker Bienengegenübergestellt
werden.Die unterschiedliche Grösse und Gestalt der
Pylorusschorfe
liess leicht eineEinteilung
in starkeund schwache Schorfe zu. Die schwache
Verschorfung
ist auf der äusseren Darmwand nurpunkt-
oder
streifenförmig angedeutet,
während die starken Schorfeauffällig
dunkelbraungefärbt
sind undsich über mindestens
i/ 4
der Darmwand in der Breite ausdehnen. Mitunter nehmen sie den halben oder gar den ganzenDarmumfang
amPylorus
ein. Ineinigen
Fällen wurden die Schorfe auf Fla-gellatenbesatz
untersucht.Jedesmal
konntenFlagellaten festgestellt
werden.UNTERSUCHUNGSERGEBNISSF
UND DISKUSSIONDie wesentlichen Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen sind in Tabelle
izusammengefasst. Darin kommt
zumAusdruck, dass in den drei Versuchsgruppen
ohne Pollennahrung starke Pylorusschorfe (-j-) überhaupt nicht (zweimal) bzw.
einmal
nur zu 8 p. 100beobachtet
werdenkonnten.
DiesesErgebnis
ändertsich
nurunwesentlich,
wenn mandie nosemakranken
unddie nicht nosemakranken Gruppen getrennt betrachtet.
Interessantist
indiesem Zusammenhang, dass K LUGE ( 19 6 3 )
bei Verfütterung
von 6 Monatealtem Bienenbrot
anStelle
vonfrischem Pollen keine
Darmflagellaten gefunden hat. Übereinstimmend mit
denvorliegenden Ergebnissen
ist der Mangel stärkerer Flagellatenansammlungen
bzw.Schorfbildungen bei fehlen- der Pollennahrung.
Dasgänzliche Fehlen
vonFlagellaten
bei derVerfütterung
vonaltem Bienenbrot lässt sich vielleicht mit
derZusammensetzung dieser Nahrung
inVerbindung bringen.
Inden vier Versuchsgruppen mit Pollennahrung hingegen
sind starke Verschorfungen relativ häufig ( 1 8- 23 p. ioo). Bei den
amFlugloch eines
Volkes gefangenen
Bienenbeträgt die Anzahl der Bienen mit starken Verschorf-
ungen sogar5i
p. 100.Wiederum ist
keinmerklicher Unterschied zwischen gesunden
und nosemakranken Bienen
zuerkennen.
Die50
p. 100(!-) bei
dennosemakranken Bienen der Versuchsgruppe 7 besitzen keinen Aussagewert, da insgesamt
nurzwei
nosemakranke Bienen
indieser Gruppe vorhanden
waren.Weiterhin ist
zubemerken, dass
dergeringe
Prozentsatz derSchorfbildung
inder
i.Versuchsgruppe ( 15
p.100 ) in keiner der anderen Gruppen wiederkehrt oder gar unterboten würde.
InGruppe 3u. 6 (Ernährung ohne Pollen) ist die geringfügige Verschorfung
sogar recht beträchtlich.
Das mag damit zusammenhängen,
dass in
der einen Gruppe ältere Bienen mit den Versuchsbienen
zusammeneingesperrt
waren
und in der anderen Gruppe Darmsaft verfüttert worden
war. Inbeiden Fällen
ist die Übertragung und Entwicklung
der Flagellaten
trotz mangelnder Pollener-
nährung der Wirtstiere vermutlich durch eine beträchtliche Infektion ermöglicht
worden. Aber
auchin den auf diese beiden unterschiedlichen Arten
infizierten Ver-suchsgruppen ist
beizusätzlicher Pollennahrung die
starkeVerschorfung häufiger
als bei den übrigen Gruppen.
Daswesentliche Ergebnis dieser Untersuchung, das
sich einmal
ausden mit Pollenzufütterung,
zumanderen bei den ohne Pollen ernähr-
tenGruppen ergeben hat, wird durch die hinzukommende Infektion durch ältere Bienen oder durch Verfütterung
vonDarmsaft älterer Bienen
nur etwasmodifiziert,
’,nicht aber grundsätzlich verändert. Die Verfütterung
vonDarmsaft
andie Jung-
bienen scheint
zukeinem stärkeren Flagellatenbesatz mit nachfolgender Verschorf-
ung zu
führen, als
wenndie frisch geschlüpften Bienen allein durch ältere Stock- bienen infiziert
werden.Auf die
Zunahmedes Flagellatenbefalles bei Jungbienen, die
mit älteren Bienen
inBerührung gekommen sind,
machtschon
HISCHIER( 19 6 2 )
aufmerksam. Die Übertragung der Flagellaten
von denälteren Stockbienen auf die
Jungbienen liesse sich damit erklären, dass
dieälteren Bienen in den Versuchskäst-
chenhin
undwieder
Kotabsetzen. Vielleicht spielt
aberauch
dieTrophallaxis dabei
eine Rolle. Nach
BURRI( 1944 , 1947 , zit. nach T ROMMER , 19 6 5 ) sind frisch geschlüpfte
Bienen frei
vonMikroorganismen. Die Flagellaten
werdenspäter offensichtlich per
os
aufgenommen,
dabeidürfte
dieTrophallaxis normalerweise
vonBedeutung sein,
was
nach K LUGE ( 19 6 3 ) auch für die Aufnahme
vonBakterien zutrifft.
Da
die sessilen Pylorusflagellaten saprophytisch leben (L O T MAR , 194 6)
undabgesehen
vonVeränderungen der
Darmwand an denAnheftungsstellen (BÄ HR -
MANX
,
noch unveröffentlicht) keine weiteren Schädigungen im Wirtsorganismus verursachen, üben sie anscheinend auch keinen Einfluss auf die Lebenslänge
derBienen
aus.Die unterschiedliche I,ebenslänge der einzelnen Versuchsgruppen ist
in
ersterLinie wohl auf die Zusammensetzung der Nahrung zurückzuführen.
Inden
Kästchen ohnePollenfütterung lebten nach 24 Tagen noch 71 ( 3 ), 5 3 ( 1 )
und38 (6)
von
anfangs
120vorhandenen Bienen. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit den Ermittlungen
vonB EUTLER und
OpFixGER( 1949 ),
HAYDAK( 1937 )
und 1BIAUR17,IO(
194
6) über die hohe Sterblichkeit beim Fehlen der Pollennahrung
bzw.die lebens-
verlängernde Wirkung des Pollens.
Die Form der Pylorusschorfe kann
vorallem bei starker Verschorfung recht
unterschiedlich sein. Die Schorfe
könnenauf der Dorsalseite des Pylorus begrenzte
rundliche oder auch eckige Flecke darstellen ; sie können sich aber
auchbandförmig
quer
über den Pylorus ziehen, wobei sie im Gegensatz
zu denMitteilungen
vonG IA -
VAR
iNi
( 195 o),
HrscHWR( 19 6 2 )
undI,o TM nx ( 194 6) nicht auf die Dorsalseite des
Darmesbeschränkt bleiben
müssen. Dastrifft sowohl für die Versuchsbienen als auch für Bienen
ausdem Volke
zu.Bei 24 der untersuchten Bienen umschliessen die Schorfe den gesamten Darmquerschnitt ringförmig. Bezeichnenderweise
tretensolche starken Verschorfungen
nurbei Bienen auf,
diemit Pollen ernährt
wordensind. Einmal
konnte einSchorf rechts seitlich
amPylorus ermittelt werden.
DieSchorfe, die den
Darmringförmig umschliessen, zeigen häufig längs parallel liegende Versteifungen. Diese sehr dunkel gefärbten Teile wechseln mit helleren Schorfpar-
tien ab.
Vielfach istdie
Darmwand an denStellen
starkerVerschorfung
konkaveingebuchtet.
Re(u pour publication
enjanvier 19 6 7 .
RÉSUMÉ
SUR LA PRÉSENCE D’ESCARRES PYLORIQUES
CHEZ LES OUVRIÈRES D’ABEILLES SAINES OU NOSÉMOSÉES EN CONDITIONS EXPÉRIMENTALES DIVERSES
Plusieurs auteurs
(L OTMA R, HISCIIIE R , G I AVARI NI )
ontdéjà signalé
chez lesabeilles,
la
présence
deflagellés, qui
sous leur formesessile,
à leurpoint
de fixation dans leproctodeum,
auniveau du
pylore, provoquent
des escarres deplus
ou moinsgrande importance.
L’auteur en tenant
compte
de ces travaux s’estposé
laquestion
de savoirquel
facteurpouvait
être
responsable
del’apparition
deflagellés
et parconséquent
d’escarres dupylore.
C’est
pourquoi,
il a examiné l’influence exercée par une alimentation à base depollen
et par le contact entrejeunes
et vieilles ouvrières sur la formation des escarres.Des groupes de 120abeilles
(Apis mellifica)
saines ou nosémosées ont été maintenues dès leur naissancejusqu’à l’âge
de 24jours,
sous diverses conditionsexpérimentales.
Les ouvrières ont reçu :i. Une alimentation à base de candi
(sucre
enpoudre
etmiel)
avec ou sans addition depollen frais, pris
dans uncadre ;
2
. Une alimentation à base de candi avec ou sans
pollen, l’auteur ajoutant
aux 120 ouvrièresexpérimentales
4o abeilles de ruchesâgées
d’au moins 8jours ;
3
. Une alimentation avec ou sans
pollen ;
sur le candi étaitrépandu
le suc de io intestinspostérieurs broyés
en provenance d’abeilles exemptes denosémose ;
4
. Une alimentation à base de
pollen
et de candi additionné de sucintestinal,
enprésence
de q.o abeilles de ruche
plus âgées.
L’auteur a
constaté,
chez les groupes d’ouvrières alimentées depollen,
laprésence
relativementfréquente
d’escarres. Celles-ci sontimportantes,
colorées en brun foncé et efhs s’étendent enlargeur
sur au moins le
quart
de laparoi
intestinale etquelquefois
sur tout le pourtour de l’intestin au niveau dupylore.
En l’absence de
pollen,
il y a moins d’escarres quelorsque
les abeillesreçoivent
dupollen.
Cesescarres sont considérées comme faibles. La différence est
significative (P
=o,oi).
Chez les groupes d’ouvrières
accompagnées
d’abeilles de ruche ou nourries avec addition de sucintestinal d’abeilles
plus âgées,
laprésence fréquente
d’escarres de faibleimportance
estnotée,
mêmeen l’absence d’une alimentation à base de
pollen.
Enprésence
depollen,
les escarres sontplus
éten-dues et leur
présence
estplus fréquente
que dans les autres groupes.L’auteur n’a pas constaté de différence dans le nombre et
l’importance
des escarres dupylore
entre les abeilles saines et les abeilles nosémosées. L’auteur
ajoute (communication
nonpubliée) qu’étant
donné que lesflagellés
sous la forme fixée vivent ensaprophytes,
à part les modifications de laparoi
intestinalequ’ils peuvent
provoquer à l’endroit de leurfixation,
ils n’exercent aucuneinfluence sur la
longévité
des abeilles.SUMMARY
ON THE OCCURRENCE OF PYLORIC SCABS IN HEALTHY AND NOSDIA-AFFECTED HONEYBEE WORKERS UNDER VARIOCS EXPERIMENTAL CONDITIONS
Several authors
(LoT:ttAR, H I acHIER, G IAVARI )
have described the presence offlagellates
inbees,
which in their sessile form cause scabs ofvarying degrees
at theirpoint
of fixation in the proc- todaeum at the level of thepylorus.
To discover what was
responsible
for the appearance offlagellates
and theconsequent
scabs on thepylorus,
an examination was made of the effect offeeding
with apollen
base and of the contact between young and old workers.Groups
of 120healthy
or nosema-affected bees(Apis mellifiw)
werekept
from birth up to the age of z¢days
under variousexperimental
conditions. The workers received :i , food with a
candy
base(powdered
sugar andhoney)
with or without freshpollen,
taken froma
frame ;
2
. food with a
candy
base with or withoutpollen,
Io bees from the hiveaged
at least 8days being
added to the 120experimental workers ;
3
. food with or without
pollen,
thejuice
of 10ground posterior
intestines fromnosema-exempt
beesbeing
scattered on thecandy ;
4
. food with a
pollen
andcandy
base with added intestinaljuice,
in the presence of 40older bees from the hive.Scabs were found to be
relatively frequent
in thepollen-fed
groups of workers. The scabs werelarge
and darkbrown,
and covered at least a quarter of the intestinal wall and sometimes all theperiphery
of the intestines at the level of thepylorus.
There were fewer scabs when no
pollen
wasgiven
and these scabs were small. The difference issignificant (P
=o.oi).
Small scabs were
frequently
present in the groups of workersaccompanied by
bees from the hive or fed with an addition of intestinaljuice
from olderbees,
even with nopollen-based
food.When
pollen
waspresent,
the scabs were morewidespread
and morefrequent
than in the other groups.No difference was found between the
healthy
and the nosema-affected bees in the number and size of thepyloric
scabs. In the fixed form theflagellates
live assaprophytes.
andalthough they modify
the intestinal wall wherethey
arefixed, they
have no effect on the bees’ lifetime.ZUSAMMENFASSUNG
i. In verschiedenen
Versuchsgruppen
wurdenje
120frischgeschlüpfte
Arbeitsbienen mit und ohnePollenzufütterung
zuHonig-Staubzucker-Teig gehalten.
Ineinigen Versuchsgruppen
wurdenden
Jungbienen je
40ältere Stockbienenbeigegeben,
auch wurde Darmsaft älterer Bienen verfüttert.Nach z4
Tagen
wurden die Versuchsbienen auf das Vorhandensein und die Stärke derPylorus-
schorfe untersucht.
2
. Bei fehlender
Pollennahrung
sindweniger Pylorusschorfe
vorhanden als wenn den Bienenauch Pollen verabreicht wird. Der Unterschied ist
signifikant (P = o,oi).
3
. Leben die Versuchsbienen mit älteren Stockbienen zusammen,
oder/und
wird zusätzlich Darmsaft älterer Bienenverfüttert,
erhöht sich auch bei fehlenderPollennahrung
der Prozentsatz der Bienen mit schwachenPylorusschorfen.
StarkeVerschorfungen
sind aber auch dann kaum oder gar nicht zu beobachten.4
)
Unterschiede in der Zahl und der Stärke derPylorusschorfe
beigesunden
und nosema-kranken Bienen sind nicht vorhanden.
I,ITF;RATURVERZPäICI3NIS
BÄ f
tRMANN R.
(noch unveroffentlicht) : Vergleichend-histologische Untersuchungen
am Enddarm und denM
alpighischen Gelässen gesunder
und nosemahrankerHonigbienen
unter besondererBeriichsichtigung
derDarmflagellaten Leptomonas apis
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