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Title
Functional properties of the bee curtain in the giant honeybee (Apis dorsata) / by Frank Weihmann
AuthorWeihmann, Frank
CensorKastberger Gerald ; Tautz Jürgen
Published2013
Description130 S. : 2 Zsfassungen + 1 CD-ROM ; Ill., graph. Darst.
Institutional NoteGraz, Univ., Diss., 2013
Annotation
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (GND)Riesenhonigbiene / Kommunikation / Riesenhonigbiene / Kommunikation / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-51916 Persistent Identifier (URN)
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Functional properties of the bee curtain in the giant honeybee (Apis dorsata) [3.91 mb]
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Abstract (German)

Intrinsische Kommunikation ist für die Kolonieverteidigung von im Freien nistenden sozialen Insekten entscheidend. In der vorliegenden Arbeit wurden an der Riesenhonigbiene (Apis dorsata) die Mechanismen der Kommunikation im sog. Bienenvorhang (bv) untersucht. Der bv ist ein von Arbeiterinnen gebildeter mehrschichtiger Mantel der die zentrale Wabe umhüllt. Das bekannteste kollektive Verteidigungsverhalten von A. dorsata sind die Verteidigungswellen (Schimmering (sh)), das durch spezielle Trigger-Bienen (tb) initiiert wird. Dabei werfen hunderte, an der Nestoberfläche sitzende Vorhangbienen (vb) ihr Abdomen synchron und kaskadisch im Bruchteil einer Sekunde nach oben und produzieren dabei ein wellenförmiges Muster. Ein weiteres Bsp. für abdominale Bewegungen ist das ?Flickern? (fl). Es beschreibt scheinbar zufällige, abdominale Bewegungen von einzelnen vb der äußeren Schicht, während die Kolonie ungestört ist. Mithilfe von Verhaltensversuchen wurden Mechanismen untersucht, welche an der intrinsischen Kommunikation im dichtgepackten bv mitwirken: (i) sh löst unteranderem charakteristische Bewegungsmuster des bvs senkrecht zur Wabe aus. Dadurch werden weitere vb bis in die tiefer gelegenen Schichten über den aktuellen Verteidigungsstatus der Kolonie informiert. (ii) sh und fl sind assoziiert wobei fl vermutlich als Kommunikationssignal dient, das das Netzwerk von tb reguliert. Folglich handelt es sich beim fl um ein Massenrekrutierungsphänomen, das auf mechanischen und chemischen Signalwegen basiert.Ferner wurden die Ausbreitungsmechanismen des shs genauer untersucht. Dabei wurde mit Hilfe des ?Bucket-Bridging-Prinzips versucht, die Informationsausbreitung innerhalb einer Kette nebeneinander gereihter vb aufzuklären. Die Resultate zeigten, dass während des shs nur eine kleine Minderheit von Oberflächenbienen das Bucket-Bridging-Prinzip nutzte, um Informationen zu übertragen.

Abstract (English)

An intrinsic communication system is essential for colony defence in social insects that nest in the open. In this work the open-nesting bee species Apis dorsata was used to investigate the propagation mechanisms of the prominent defence strategy called shimmering (sh) and other mechanisms that contribute to communication within the bee curtain. The bee curtain is the characteristic trait of A. dorsata and is formed by worker bees which cover both sides of the single central comb in multiple layers to protect the nest. Shimmering is characterised by surface bees which flip their abdomen successively upwards in a split second, in this way they produce wave-like patterns. It is initiated by trigger bees. Another behaviour characterized by abdominal movements is flickering. This occurs under quiescent colony status and displays singular, seemingly stochastic, and semi-synchronized abdominal movements. Whether both phenomena are associated or not was unknown.The behavioural experiments revealed proximate mechanisms that support intrinsic communication within the bee curtain: (i) Shimmering causes characteristic motions perpendicular to the surface, which provide mechanoceptive information about the current status of colony defence to other colony members, even those in subsurface layers. (ii) Flickering is a mass recruitment system based on mechanical and pheromonal pathways. It is associated with sh by underlying mechanisms. It produces communication signals for following sh events and seems to be the basis which controls the trigger-site network of sh.Additionally, the propagation mechanisms of sh were investigated in more detail, in particular the principle of bucket bridging, for which three concepts (linearity, continuity, graduality) were examined to explain the spread of information in a chain of curtain members. The main finding was that during sh waves only a small minority of surface bees transmit information through bucket bridging.