Honey bees of the Arnot Forest: a population of feral colonies persisting with Varroa destructor in the northeastern United States

Abstract

Feral colonies of European honey bees living in the Arnot Forest, a 1651-ha research preserve in New York State, were studied over a three-year period, 2002 to 2005. This population of colonies was previously censused in 1978. A census in 2002 revealed as many colonies as before, even though Varroa destructor was introduced to North America in the intervening years. Most colonies located in fall 2002 were still alive in fall 2005. The Arnot Forest colonies proved to be infested with V. destructor, but their mite populations did not surge to high levels in late summer. To see if Arnot Forest bees can suppress the reproduction rate of mites, colonies of Arnot Forest bees and New World Carniolan bees were inoculated with mites from an apiary and the growth patterns of their mite populations were compared. No difference was found between the two colony types. Evidently, the stable bee-mite relationship in the Arnot Forest reflects adaptations for parasite (mite) avirulence, not host (bee) resistance.

Zusammenfassung

Über den Zeitraum von drei Jahren (Herbst 2002 – Frühjahr 2005) wurde eine wildlebende Population von europäischen Honigbienen im Arnot Forest, einem 1.651 ha großen Forschungsreservat im Staat New York, untersucht. Die Untersuchung verfolgte 4 Ziele: (1) festzustellen, ob wildlebende Honigbienenvölker im Arnot Forest häufig vorkommen, (2) festzustellen, ob die Bienenvölker dieser Population mit V. destructor befallen sind, (3) festzustellen, ob die Völker dieser Population trotz eines Befalls mit V. destructor langfristig überleben und (4) festzustellen, wie diese Bienenvölker ein stabiles Parasit-Wirt-Verhältnis erreicht haben.

Die Anzahl der wildlebenden Bienenvölker war im Jahr 2002 ähnlich hoch wie bei einer Zählung im Jahr 1978, lange bevor V. destructor eingeschleppt wurde (Visscher and Seeley, 1982). Die Untersuchung wurde im westlichen Teil des Gebietes von derselben Person, während derselben Jahreszeit und mit denselben Methoden wie 1972 durchgeführt. Acht Bienenvölker wurden in Bienenbäumen entdeckt (Abb. 2). Diese acht Völker wurden von Oktober 2002 bis Oktober 2005 regelmäßig inspiziert. Die meisten Völker (fünf von acht) waren nach diesen drei Jahren noch am Leben (Tab. II).

Die wildlebenden Völker im Arnot Forest waren mit V. destructor befallen. Fünf Schwarmkisten (Abb. 1) wurden im Sommer 2003 aufgestellt, um den Milbenbefall in wildlebenden Völkern zu ermitteln. In drei dieser Kästen nisteten sich Schwärme ein. Bei diesen Völkern wurden über zwei Sommer die Milbenpopulationen monatlich anhand der Anzahl abgefallener Milben in den Bodeneinlagen („sticky boards“) überprüft. Alle drei Völker waren mit Milben befallen, blieben aber bei schwachem bis mittlerem Milbenbefall vital.

Um zu überprüfen, ob die Bienenvölker des Arnot Forest den Anstieg ihrer Milbenpopulation kontrollieren können, wurden zwei vergleichbare Gruppen von Bienenvölkern paarweise aufgestellt. Jedes Paar bestand aus einem Volk mit einer Königin aus der Arnot Forest-Population und einem Volk mit einer Carnica-Königin. Beide Völker wurden jeweils mit einer ähnlichen Anzahl an Varroamilben infiziert, die aus demselben Bienenvolk stammten. Die Milbenpopulation wurde in der Folge monatlich durch Auszählen des Milbenfalls in die Bodeneinlagen bestimmt. In allen Monaten waren die durchschnittlichen Milbenzahlen in den beiden Gruppen von Bienenvölkern gleich (Abb. 3). Das heißt, die Milbenpopulation wuchs in den Arnot Forest-Völkern genauso rasch an wie in den Carnica-Völkern.

Für das Überleben der Bienenvölker im Arnot Forest scheint demnach eher die Evolution einer geringeren Virulenz bei den V. destructor-Milben (geringere Reproduktion) als die Entwicklung einer Resistenz bei den Bienen (Mechanismen der Milbenabwehr) verantwortlich zu sein. Allgemein sollte bei Parasiten eine Evolution in Richtung geringerer Virulenz dann von Vorteil sein, wenn sie sich eher vertikal (Eltern zu Nachkommen) als horizontal (infektiöse Verbreitung innerhalb der Population) ausbreiten. Im Arnot Forest, in dem die Bienenvölker in Bäumen leben, die mehrere hundert Meter voneinander entfernt stehen, dürfte die Verbreitung von V. destructor eher vertikal (durch Schwärme) als horizontal (Verflug und Räuberei) erfolgen. Eine weitere Untersuchung der Bienenvölker im Arnot Forest wird die Hypothese testen, dass die offensichtlich stabile Beziehung dieser Bienen mit V. destructor die Folge der Evolution einer geringeren Virulenz der Milben ist.