Australiens rund 2.000 Arten einheimischer Bienen könnten dem Klimawandel sehr unterschiedlich begegnen — abhängig von einer Entscheidung, die lange vor dem Verbrennen fossiler Brennstoffe getroffen wurde: wo ein Nest gebaut wird. Eine am 15. Juni 2026 in Nature Communications veröffentlichte Studie testete die Hitzetoleranz von 95 Arten und 3.484 einzelnen Bienen von 16 Standorten auf dem australischen Festland von Adelaide bis Cape York. Das Ergebnis ist ein eindrucksvolles Paradox: Bienen mit der höchsten evolutionären Hitzetoleranz sind zugleich am stärksten exponiert — und gängige Methoden zur Klimarisikobewertung liefern die falsche Antwort, wenn Nest-Mikroklimate nicht einbezogen werden.
Wie die Studie durchgeführt wurde
Unter Leitung der Evolutionsphysiologin Carmen da Silva vom Pollinator Futures Research Centre der Macquarie University verbrachten die Forschenden vier Monate damit, blühende Pflanzen vom tropischen Norden bis zum gemäßigten Melbourne mit Schmetterlingsnetzen abzusuchen und gefangene Bienen mit einem „Pooter“ — einem flexiblen Schlauch mit feinem Gazefilter gegen versehentliches Einatmen — in Sammelgefäße zu saugen. Die Bienen wurden kühl gehalten und mit Zuckerlösung gefüttert, bevor sie in ein mobiles Labor gebracht wurden.
Die Hitzetoleranz wurde als CTmax gemessen — das kritische Wärmemaximum, bei dem eine Biene die Bewegungskoordination verliert. Jedes Individuum wurde in ein kleines Glasgefäß in ein Wasserbad bei 26 °C (79 °F) gelegt und dann mit 0,1 °C (0,18 °F) pro Minute erwärmt, bis die Bewegung aufhörte. Die Temperatur an diesem Punkt wurde notiert und die Exemplare zur Bestimmung konserviert. Das Team nutzte taxonomische Schlüssel, DNA-Barcoding und Expertenhilfe vom Australian Museum und Museums Victoria — einschließlich mehrerer noch nicht formal beschriebener Arten.
Mitautoren von der University of Sydney, La Trobe University, Flinders University, der University of Wollongong, Adelaide University und der University of Queensland rekonstruierten eine Phylogenie ultrakonservierter Elemente über vier Bienenfamilien und 22 Gattungen und trennten so Evolutionsgeschichte von den Effekten des Nestverhaltens.
Drei Nesttypen, drei Mikroklimate
Australische Wildbienen lassen sich grob drei Niststrategien zuordnen, jede mit einem eigenen Mikroklima:
- Bodennister (~70 % der Arten) graben Gänge im Boden, oft mehr als 50–100 cm (20–39 Zoll) tief. Der Boden puffert sie gegen die heißesten Lufttemperaturen.
- Höhlennister besiedeln Baumhöhlen, Totholz oder harzausgekleidete Kammern — darunter stachellose Bienen wie Tetragonula carbonaria, deren spiralförmige Brutwaben oben zu sehen sind. Mittlere thermische Exposition.
- Stängelnister nutzen dünne Pflanzenstängel, Zweige und schmale Äste. Mit wenig Dämmung erreichen diese Nester die höchsten Innentemperaturen.
Die Forschenden modellierten maximale Nest-Mikroklimatemperaturen für jede Art an jedem Sammelort: Bodentemperatur in der Tiefe für Bodennister, Lufttemperatur in 1,2 m (4 Fuß) Höhe für Stängelnister und einen Zwischenwert für Höhlennister. Dies verglichen sie mit Makroklimadaten in 1 km² (0,4 Quadratmeilen) Auflösung — dem Standardansatz in den meisten Hitzetoleranzstudien.
Nest-Mikroklima schlägt Regionalklima
Korrelierten die Forschenden Hitzetoleranz mit makroskaligen Maximaltemperaturen und Niederschlag, war der Zusammenhang schwach und erklärte nur etwa 6 % der Variation zwischen Arten — konsistent mit Jahrzehnten der Forschung, die Hitzetoleranz als evolutionär eingeschränkt oder schlecht an breites geografisches Klima angepasst sehen.
Bei Nest-Mikroklimatemperaturen verstärkte sich das Signal deutlich (R² ~0,13). Stängelnistende Arten waren am hitzetolerantesten, Höhlennister in der Mitte und Bodennister am wenigsten tolerant — genau die Reihenfolge, die zu erwarten ist, wenn Bienen sich an die Temperaturen in ihren Nestern anpassen, ein Muster als Bogert-Effekt bekannt.
Phylogenetische Modelle schätzten getrennte evolutionäre Optima pro Nesttyp: Stängelnister bei 44,9 °C (112,8 °F), Höhlennister 43,3 °C (109,9 °F), Bodennister 42,9 °C (109,2 °F). Die Körpergröße über Flügellänge erklärte keine signifikante Variation — ebenso wenig die Breite allein, ohne Unterstützung für Bergmanns Regel bei den untersuchten Arten.
Wiederholte Evolution, kein evolutionärer Stillstand
Die Hitzetoleranz zeigte ein moderates phylogenetisches Signal — nahe verwandte Arten teilten ähnliche Toleranzen —, doch ein Großteil dieses Musters verschwand, sobald Nestverhalten und Mikroklima berücksichtigt wurden. Statistische Modelle bevorzugten getrennte thermische Optima pro Nesttyp bei gleicher Evolutionsrate statt eines einzigen eingeschränkten Optimums für alle Bienen.
Eine „Wheatsheaf“-Analyse wiederholter Evolution ergab, dass Arten mit gleicher Niststrategie ähnlichere Hitzetoleranzen hatten als allein aus der Phylogenie erwartet — besonders bei Stängel- und Bodennistern. Das Muster deutet auf wiederholte adaptive Evolution der Hitzetoleranz als Reaktion auf das Nest-Mikroklima hin, nicht auf eine harte evolutionäre Obergrenze des Merkmals.
Nicht nur saisonale Akklimatisierung
Eine Alternative ist phänotypische Plastizität — dass im Sommer gesammelte Stängelnister sich einfach an höhere Temperaturen akklimatisiert hatten. Dazu beprobte das Team Bienen monatlich während der Aktivsaison (November–März) in Melbourne, dem saisonal variabelsten Standort, und untersuchte 542 Individuen von 26 Arten.
Die Hitzetoleranz verschob sich über die Monate weder bei Boden- noch bei Stängelnistern signifikant. Bei zehn Arten mit mindestens zwei Monaten erklärte die Artidentität etwa 41 % der CTmax-Variation, der Monat nur etwa 10 %. Populationsvergleiche über 43 Arten mit mehreren Sammelorten zeigten, dass Artunterschiede die geographische Variation innerhalb der Arten deutlich überwogen.
Die Befunde legen nahe, dass Unterschiede zwischen Nesttypen evolutionär erworbene Toleranzen widerspiegeln, nicht kurzfristige Akklimatisierung — konsistent mit wachsender Literatur zu begrenzter Plastizität der Hitzetoleranz bei Ektothermen.
Die Vulnerabilitätsrangfolge kehrt sich um
Um zu bestimmen, welche Bienen das größte kurzfristige Klimarisiko tragen, berechneten die Forschenden thermische Sicherheitsmargen — den Abstand in Grad zwischen Hitzetoleranz einer Art und der maximalen Temperatur ihrer Umgebung. Allein mit Lufttemperatur erschienen Bodennister am verwundbarsten, weil sie die niedrigsten CTmax-Werte haben.
Bei Nest-Mikroklimatemperaturen kehrte sich die Rangfolge vollständig um. Stängel- und Höhlennister — trotz höherer Hitzetoleranz — bewohnten die heißesten Nester und hatten daher die engsten Sicherheitsmargen. Auf jeder gegebenen Breite waren Stängelnister anfälliger als sympatrische Bodennister. Die Vulnerabilität stieg auch Richtung Tropen, wo Arten bereits näher an ihren thermischen Grenzen leben.
Dr. da Silva erklärte Reportern, Stängelnister seien am hitzetolerantesten, weil ihre Nester am wenigsten Schutz bieten — dieselbe Exposition verhindere aber ein Zurückziehen unter die Erde bei Hitzespitzen. Bodennister mit niedrigerer Toleranz aber kühleren Zufluchten seien kurzfristig besser gepuffert, obwohl alle Bienen im Freien sammeln müssen und langfristig steigender Exposition ausgesetzt sind.
Naturschutz und Ernährungssicherheit
Tropisches Queensland, Heimat vieler oberirdisch nistender Arten, hat nach wie vor eine der höchsten Rodungsraten der Erde. Der Verlust nativer Wälder beseitigt kühlere Mikroklimate, die empfindliche Bestäuber in einer bereits heißen Umgebung puffern. Dr. da Silva betonte, dass Erhalt nativer Vegetation und Emissionsreduktion beide nötig sind, um Bestäubungsleistungen für native Ökosysteme und Landwirtschaft zu sichern.
Obwohl der wirtschaftliche Beitrag einheimischer Bienen schwer genau zu beziffern ist, spielen stachellose und solitäre Arten eine wichtige Rolle bei der Bestäubung tropischer Früchte und Nüsse wie Macadamia, Litschi und Wassermelone. Diese Rolle gewann an Bedeutung, während Queenslands gehaltene Honigbienen unter dem parasitischen Varroamilben-Druck stehen. „Es ist wirklich wichtig, dass wir diese einheimischen Bienen als Reserve-Bestäuber haben“, sagte da Silva gegenüber InDaily.
Die Studie bestätigt, dass Hitzetoleranz über Generationen bei einheimischen Bienen evolvieren kann — ob die Anpassung mit dem Tempo anthropogener Erwärmung Schritt halten kann, bleibt offen, und phänotypische Plastizität dürfte die Lücke kurzfristig kaum schließen.
Australische Temperaturen auf SatMeteo verfolgen
Während Hitzerekorde entlang Australiens Breitengradienten steigen — vom gemäßigten Melbourne und Adelaide bis zum tropischen Brisbane und Cairns — hilft die Beobachtung lokaler Temperaturmuster, Bestäuberstress einzuordnen. Prüfen Sie Prognosen für Ihre Region und nutzen Sie die Live-Temperaturkarte auf SatMeteo, um die Hitzeentwicklung auf dem Kontinent in Echtzeit zu verfolgen.
