Mutierte Honigbiene ist männlich und weiblich zugleich

Bei der Kontrolle seiner Bienenstöcke im Juni 2020 entdeckte der Imkermeister Joseph Zgurzynski etwas höchst Ungewöhnliches. Während alle anderen Honigbienen in dem Bienenstock normale schwarze Augen hatten, hatte ein Insekt ein Paar auffallend gelber Facettenaugen, die man unmöglich übersehen konnte.

Und das war noch nicht alles: Als Zgurzynski genauer hinsah, stellte er fest, dass die Augen der Biene nicht nur fehlfarbig, sondern auch ungewöhnlich groß waren. Tatsächlich sahen sie wie die großen Augen der männlichen Drohnen aus, obwohl der Rest der Biene – Bauch, Stachel und Flügel – eindeutig weiblich war.

„Ich halte seit 1976 Bienen, und das ist das erste Mal, dass ich so etwas gesehen habe“, sagt Zgurzynski, der auf seiner Country Barn Farm nördlich von Pittsburgh in Pennsylvania rund sechs Millionen Bienen hält.

Glücklicherweise wurde Zgurzynski an diesem Tag von einer Fotografin namens Annie O'Neill begleitet. Sie verbrachte fast eine Stunde damit, die seltsame kleine Biene zu dokumentieren. Danach beschloss Zgurzynski, eine zweite Meinung einzuholen, und schickte einige der Aufnahmen an David Tarpy, einen Honigbienenspezialisten an der North Carolina State University.

Tarpy bestätigte den Verdacht des Imkers. Die auffällige Biene hatte nicht nur eine genetische Mutation, die sich auf die Pigmentierung der Augen auswirkt und die Biene wahrscheinlich blind machte. Das Tier war auch ein sogenannter Gynander: ein Organismus, der sowohl weibliche als auch männliche Merkmale aufweist.

Selbst bei gut erforschten Arten ist Gynandromorphismus äußerst selten. In den letzten Jahren wurden jedoch auffällige Exemplare bei Schmetterlingen und Vögeln entdeckt, beispielsweise ein halbseitig roter Kardinal in Erie, Pennsylvania.

„Deshalb ist das so erstaunlich“, sagt Tarpy. „Das ist, als würde der Blitz zweimal an derselben Stelle einschlagen.“

Bienen-Genetik: Großväter, aber keine Väter

Der Mensch hat Chromosomenpaare – einen Satz von jedem Elternteil –, deren Kombination steuert, welche Eigenschaften vererbt werden. Aus diesem Grund kann ein Kind schwarze Haare und braune Augen haben, während ein anderes Geschwisterkind mit denselben Eltern blond mit blauen Augen ist.

Aber die Genetik der Honigbienen ist ein bisschen anders, sagt Natalie Boyle, eine Entomologin an der Pennsylvania State University.

Wenn sich eine Königin und eine Drohne paaren, entstehen aus den befruchteten Eiern immer nur weibliche Bienen. Das liegt daran, dass die Männchen aus unbefruchteten Eizellen entstehen. Sie haben also nur einen Chromosomensatz – den der Königin. Infolgedessen haben männliche Bienen keine Väter oder Söhne, aber sie haben Großväter und Enkel.

„Wenn man zu lange darüber nachdenkt, denkt man sich einen Knoten ins Gehirn“, sagt Boyle.

Da Drohnen nur einen einzigen Chromosomensatz haben, wird eine seltene genetische Mutation wie die gelbe Augenfarbe laut Boyle immer auch morphologisch sichtbar.

Obwohl sie ungewöhnlich sind, kommen solche bemerkenswerten Augenmutationen immer wieder mal vor: Wissenschaftler untersuchen seit 1953 Augenfarbenmutationen bei Honigbienen.

Der Gynandromorphismus der Biene ist allerdings nicht so einfach zu erklären.

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Wenn die Biene ein Halbseiten-Hermaphrodit wäre – mehr oder weniger in der Mitte gespalten, mit männlichen Merkmalen auf der einen Seite des Körpers und weiblichen auf der anderen –, dann wäre es wahrscheinlich, dass sich das Ei gespalten hat, bevor es befruchtet wurde, sagt Tarpy.

Bei der fraglichen Biene handelt es sich jedoch um Mosaik-Gynandromorphismus, bei dem beidseitig Merkmale beider Geschlechter vorhanden sind. Daher ist es möglich, dass erst später in der Entwicklung der Biene eine Abweichung aufgetreten ist. Wie genau, das ist unbekannt.

„Wie Sie wissen, kann Biologie seltsam sein“, sagt Tarpy.

Mutanten als evolutionäre Vorläufer?

Unter größeren Tiere wie Vögeln und Schmetterlingen können farbenfrohe und Gynandromorphen schnell auffallen, aber nicht alle Exemplare sind so leicht zu identifizieren.

Erin Krichilsky benötigte ein Mikroskop, um während ihrer Arbeit am Smithsonian Tropical Research Institute in Panama einen halbseitigen Gynandromorphismus bei einer winzigen Bienenart zu entdecken. Als sie bemerkte, dass das vier Millimeter großes Insekt links den großen Unterkiefer eines Weibchens und rechts den kleineren Unterkiefer eines Männchens hatte, rannte sie buchstäblich durch das Labor, um allen zu zeigen, was sie gefunden hatte.

„Diese Mutanten werden schnell als unbedeutend abgetan“, sagt Krichilsky, die ihre Ergebnisse über die kleine Biene im „Journal of Hypmenoptera Research“ veröffentlichte. „Aber ich glaube, wir unterschätzen sie.“ Es könnte zum Beispiel sein, dass diese halb männlichen, halb weiblichen Tiere evolutionäre Vorläufer für neue Formen oder Verhaltensweisen sein könnten, erklärt sie. Bisher ist nicht bekannt, wie sich die Mutation auf ihre Langlebigkeit und Fruchtbarkeit auswirkt.

Was die besondere gelbäugige Biene betrifft, so hat Zgurzynski sie in einem Glas konserviert. Das mag grausam klingen, aber laut ihm es sei wahrscheinlich, dass das blinde Insekt frühzeitig gestorben oder aus dem Nest verbannt worden wäre.

„Ich bin froh, dass er das Exemplar behalten hat“, sagt Krichilsky. „Es wird wahrscheinlich noch lange dauern, bis wir ein weiteres Tier sehen werden, bei dem diese beiden Phänomene gemeinsam auftreten.“

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.