Apidologie

, Volume 38, Issue 1, pp 19–29

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

Original Article

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.

Apis mellifera Varroa destructor host-parasite relationship tolerance avirulence 

Les abeilles de la forêt d’Arnot: une population de colonies sauvages dans le nordest des États-Unis qui se maintiennent avec Varroa destructor

Apis mellifera Varroa destructor relation hôteparasite tolérance avirulence 

Honigbienen im Arnot Forest: eine Population von mit Varroa destructor fortdauernden wilden Bienenvölkern in den nordöstlichen USA

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.

Apis mellifera Varroa destructor Parasit-Wirt Verhältnis Toleranz Avirulenz 

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References

  1. Boecking O., Ritter W. (1993) Grooming and removal behavior of Apis mellifera intermissa in Tunisia against Varroa jacobsoni, J. Apic. Res. 32, 127–134.Google Scholar
  2. Boecking O., Spivak M. (1999) Behavioral defenses of honey bees against Varroa jacobsoni Oud., Apidologie 30, 141–158.CrossRefGoogle Scholar
  3. Büchler R. (1994) Varroa tolerance in honey bees — occurrence, characters, and breeding, in: Matheson A. (Ed.), New perspectives on Varroa, IBRA, Cardiff, pp. 12–23.Google Scholar
  4. Bull J.J. (1994) Perspective: virulence, Evolution 48, 1423–1437.CrossRefGoogle Scholar
  5. De Jong D., Soares A.E.E. (1997) An isolated population of Italian bees that has survived Varroa jacobsoni infestation without treatment for over 12 years, Am. Bee J. 137, 742–745.Google Scholar
  6. Edgell G.H. (1949) The bee hunter, Harvard University Press, Cambridge, Mass.Google Scholar
  7. Ewald P. (1983) Host parasite relations, vectors, and the evolution of disease severity, Annu. Rev. Ecol. Syst. 14, 465–485.CrossRefGoogle Scholar
  8. Fell R.D., Ambrose J.T., Burgett D.M., De Jong D., Morse R.A., Seeley T.D. (1977) Seasonal cycle of swarming in honey bees (Apis mellifera L.), J. Apic. Res. 16, 170–173.Google Scholar
  9. Fries I., Hansen H., Imdorf A., Rosenkranz P. (2003) Swarming in honey bees (Apis mellifera) and Varroa destructor population development in Sweden, Apidologie 34, 389–397.CrossRefGoogle Scholar
  10. Fries I., Imdorf A., Rosenkranz P. (2006) Survival of mite infested (Varroa destructor) honey bee (Apis mellifera) colonies in a Nordic climate, Apidologie 37, 564–570.CrossRefGoogle Scholar
  11. Fuchs S. (1985) Untersuchungen zur quantitativen Abschätzung des Befalls von Bienenvölkern mit Varroa jacobsoni Oudemans und zur Verteilung des Parasiten im Bienenvolk, Apidologie 16, 343–368.CrossRefGoogle Scholar
  12. Korpela S., Aarhus A., Fries I., Hansen H. (1992) Varroa jacobsoni Oud. in cold climates: population growth, winter mortality and influence on survival of honey bee colonies, J. Apic. Res. 31, 157–164.Google Scholar
  13. Martin S.A., Hogarth A., van Breda J., Perrett J. (1998) A scientific note on Varroa jacobsoni Oudemans and the collapse of Apis mellifera L. colonies in the United Kingdom, Apidologie 29, 369–370.CrossRefGoogle Scholar
  14. Milani N., Pechhacker H., Della Vedova G. (1999) Reduced fertility in a European population of Varroa jacobsoni Oudemans, Apidologie 30, 435–436.CrossRefGoogle Scholar
  15. Mobus B., de Bruyn C. (1993) The new Varroa handbook, Northern Bee Books, Mytholmroyd, p. 146.Google Scholar
  16. Morse R.A, Seeley T.D. (1979) New observations on bait hives, Gleanings Bee Culture 107, 310–311, 327.Google Scholar
  17. Odell A.L., Lassoie J.P., Morrow R.W. (1980) A history of Cornell University’s Arnot Forest, Dept of Natural Resources Research and Extension Series 14, 1–53, Cornell University, Ithaca, New York, [online] http://www.dnr.cornell.edu/arnot/about/history.htm (accessed on 15 January 2006).Google Scholar
  18. Ritter W. (1988) Varroa jacobsoni in Europe, the tropics and subtropics, in: Needham G.R., Page R.E., Delfinado-Baker M., Bowman C.E. (Eds.), Africanized honey bees and bee mites, Ellis Horwood, Chichester, pp. 349–359.Google Scholar
  19. Ritter W., Michel P., Bartholdi A., Schwendemann A. (1990) Development of tolerance to Varroa jacobsoni in bee colonies in Tunisia, in: Ritter W. (Ed.), Proc. Int. Symp. on recent research on bee pathology, Sept. 5–7, 1990, Gent, Belgium, pp. 54–59.Google Scholar
  20. Rosenkranz P. (1999) Honey bee (Apis mellifera L.) tolerance to Varroa jacobsoni Oud. in South America, Apidologie 30, 159–172.CrossRefGoogle Scholar
  21. Ruttner F. (1991) Auf dem Wege zu einer varroatoleranten Carnica, Allgemeine Dtsch. Imkerztg. 25, 10–15.Google Scholar
  22. Sanford M.T. (2001) Introduction, spread, and economic impact of Varroa mites in North America, in: Webster T.C., Delaplane K.S. (Eds.), Mites of the honey bee, Dadant and Sons, Hamilton, Illinois, pp. 149–162.Google Scholar
  23. Seeley T.D. (1978) Life history strategy of the honey bee, Apis mellifera, Oecologia 32, 109–118.CrossRefGoogle Scholar
  24. Seeley T.D., Morse R.A. (1976) The nest of the honey bee (Apis mellifera), Insectes Soc. 23, 495–512.CrossRefGoogle Scholar
  25. Seeley T.D., Morse R.A. (1977) Dispersal behavior of honey bee swarms, Psyche 84, 199–209.CrossRefGoogle Scholar
  26. Seeley T.D., Morse R.A. (1978) Nest site selection by the honey bee, Insectes Soc. 25, 323–337.CrossRefGoogle Scholar
  27. Visscher P.K., Seeley T.D. (1982) Foraging strategy of honeybee colonies in a temperate deciduous forest, Ecology 63, 297–301.CrossRefGoogle Scholar
  28. Visscher P.K., Seeley T.D. (1989) Bee-lining as a research technique in ecological studies of honey bees, Am. Bee J. 129, 536–539.Google Scholar
  29. Webster T.C. (2001) Detection and measurement of Varroa mite populations, in: Webster T.C., Delaplane K.S. (Eds.), Mites of the honey bee, Dadant and Sons, Hamilton, Illinois, pp. 163–178.Google Scholar
  30. Wenner A.M., Bushing W.W. (1996) Varroa mite spread in the United States, Bee Culture 124, 342–343.Google Scholar
  31. Wenner A.M., Thorp A.M. (2002) Collapse and resurgence of feral colonies after Varroa arrival, in: Erickson E.H., Page, R.E., Hanna A.A. (Eds.), Proc. 2nd Int. Conf. on Africanized honey bees and bee mites, A.I. Root Co., Medina, Ohio, pp. 150–166.Google Scholar

Copyright information

© Springer S+B Media B.V. 2007

Authors and Affiliations

  1. 1.Department of Neurobiology and BehaviorCornell UniversityIthacaUSA

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