@article{WallaceLeonhardt2015, author = {Wallace, Helen Margaret and Leonhardt, Sara Diana}, title = {Do Hybrid Trees Inherit Invasive Characteristics? Fruits of Corymbia torelliana X C. citriodora Hybrids and Potential for Seed Dispersal by Bees}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {9}, doi = {10.1371/journal.pone.0138868}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-141777}, pages = {e0138868}, year = {2015}, abstract = {Tree invasions have substantial impacts on biodiversity and ecosystem functioning, and trees that are dispersed by animals are more likely to become invasive. In addition, hybridisation between plants is well documented as a source of new weeds, as hybrids gain new characteristics that allow them to become invasive. Corymbia torelliana is an invasive tree with an unusual animal dispersal mechanism: seed dispersal by stingless bees, that hybridizes readily with other species. We examined hybrids between C. torelliana and C. citriodora subsp. citriodora to determine whether hybrids have inherited the seed dispersal characteristics of C. torelliana that allow bee dispersal. Some hybrid fruits displayed the characteristic hollowness, resin production and resin chemistry associated with seed dispersal by bees. However, we did not observe bees foraging on any hybrid fruits until they had been damaged. We conclude that C. torelliana and C. citriodora subsp. citriodora hybrids can inherit some fruit characters that are associated with dispersal by bees, but we did not find a hybrid with the complete set of characters that would enable bee dispersal. However, around 20,000 hybrids have been planted in Australia, and ongoing monitoring is necessary to identify any hybrids that may become invasive.}, language = {en} } @phdthesis{Leonhardt2010, author = {Leonhardt, Sara Diana}, title = {Resin collection and use in stingless bees}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51588}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Harz ist ein klebriges Pflanzenprodukt mit einem oft intensiven aromatischen Geruch. Es wird von B{\"a}umen produziert, um Wunden zu verschließen und sch{\"a}dliche Besucher abzuwehren. Einige Insektenarten haben jedoch die erstaunliche F{\"a}higkeit entwickelt, mit der klebrigen Substanz umzugehen und sie sich gar zu Nutzen zu machen. So verwenden Bienen Harz beispielsweise zum Nestbau und zur Verteidigung ihrer Kolonien. W{\"a}hrend allgemein bekannt ist, dass Bienen Pollen und Nektar sammeln, wird der Tatsache, dass sie auch Harz sammlen, allerdings sehr viel weniger Beachtung geschenkt. Ziel meiner Dissertation war es daher, herauszufinden, warum, wie und wo stachellose Bienen in Borneo (sieben untersuchte Bienenarten), Australien (acht Arten) und Costa Rica (27 Arten) Pflanzenharze sammeln und verwerten. Diese Arbeit behandelt somit die enge Beziehung zwischen einer eusozialen Insektengattung und einem chemisch und physiologisch hoch komplexen Pflanzenprodukt, das Bienen nicht nur als Nestmaterial und zur Verteidigung dient, sondern auch eine wesentliche Bedeutung f{\"u}r deren chemische Diversit{\"a}t hat. Stachellose Bienen verhalten sich hochgradig opportunistisch, wenn sie Harz sammeln, d.h. verschiedene Bienenarten sammeln Harz von denselben Baumarten, wobei sie nahezu jede verf{\"u}gbare Harzquelle nutzen. Dabei finden und erkennen sie Harzquellen anhand einiger charakteristischer Mono- und Sesquiterpene, nutzen jedoch nicht das gesamte Harz-Bouquet. Die Menge an eingetragenem Harz unterscheidet sich zwischen verschiedenen Bienenarten und kolonien und varriert mit verschiedenen Umweltbedingungen. Insbesondere eine Bedrohung durch Fressfeinde (z. B. Ameisen) f{\"u}hrt zu einer massiven Steigerung des Harzeintrages; eine manuelle Zerst{\"o}rung des Nesteinganges hat dagegen relativ wenig Einfluss. Das eingetragene Harz wird zum Nestbau und zur Verteidigung gegen Fressfeinde und Mikroben genutzt. Dar{\"u}ber hinaus dient es als Quelle f{\"u}r Terpene, die von den Bienen in ihre chemischen Oberfl{\"a}chenprofile eingebaut werden (kutikul{\"a}re Terpene). Dabei {\"u}bertragen sie nur einen Bruchteil (8 \%) der gewaltigen Menge (>> 1000) an Terpenen, die man im Harz von B{\"a}umen findet, auf ihre Oberfl{\"a}che. Die {\"u}bertragenen Terpene bleiben in ihrer Struktur unver{\"a}ndert, allerdings unterscheiden sich die Bienenarten in der Zusammensetzung der Terpenprofile auf ihrer Oberfl{\"a}che, obwohl alle untersuchten Arten Harz von denselben B{\"a}umen sammeln. Die unterschiedlichen Terpenprofile sowie die Tatsache, dass nur wenige Terpene aus dem Harz aufgenommen werden, deuten auf einen artspezifischen und bisher unbekannten Filterungsmechanismus bei stachellosen Bienen hin. Auch {\"u}bersteigt durch die Aufnahme von Terpenen die chemische Diversit{\"a}t der Oberfl{\"a}chenprofile von stachellosen Bienen die zahlreicher anderer Hymenopteren. Da Bienen die Terpene aus dem Harz nur „filtern", sie dabei aber nicht ver{\"a}ndern, sind s{\"a}mtliche Bienenarten aus Borneo, Australien und Costa den charakteristischen Harzprofilen von B{\"a}umen aus ihren Ursprungsgebieten chemisch sehr {\"a}hnlich. Da in jeder tropischen Region andere Baumarten vorkommen, varriert die chemische Zusammensetzung der vorkommenden Harze und damit der kutikul{\"a}ren Terpene von dort vorkommenden Bienen. Die meisten Bienenarten mit kutikul{\"a}ren Terpenen findet man in Borneo, wo nahezu 100 \% der untersuchten Arten aus Baumharzen gewonnene Terpene in ihre chemischen Profilen einbauen. Im Gegensatz dazu sind es in Costa Rica nur 40 \% der untersuchten Arten. Auch sammeln in Borneo gelegentlich 9 von 10 Arbeiterinnen einer Tetragonilla collina Kolonie Harz, wohingegen in Australien maximal 10 \% und in Costa Rica maximal 40 \% der Arbeiterinnen einer Kolonie Harz sammeln. Das Vorherrschen von Harz und aus Harz gewonnenen Terpenen in der chemischen {\"O}kologie von Bienen auf Borneo spiegelt das Vorherrschen einer bestimmten s{\"u}dostasiatischen Baumfamilie wieder: der Dipterocarpaceen, deren Holz ungew{\"o}hnlich harzig ist. Ein solch enger Zusammenhang zwischen der Chemie von Bienen und der von Baumharzen verdeutlicht die enge Beziehung zwischen stachellosen Bienen und den B{\"a}umen in ihrem Habitat. Die kutikul{\"a}ren Terpene sch{\"u}tzen ihre Tr{\"a}ger vor Angreifern (z.B. Ameisen) und Mikrobenbefall. Dabei variiert eine bestimmte Gruppe - Sesquiterpene - am meisten zwischen den Arten. Diese Terpengruppe manipuliert die nat{\"u}rlichweise auftretende zwischen-artliche Aggression, indem sie letztere bei jenen Arten verringert, die selbst keine Sesquiterpene in ihrem Profil haben. Aggressionsminderung durch chemische Komponenten, welche aus der Umwelt aufgenommen werden, stellt somit einen bisher unbekannten Mechanismus dar, um Toleranz zwischen sonst aggressiven Arten zu erreichen. Eine derarte Herabsetzung von aggressiven Verhalten bei stachellosen Bienen kann dar{\"u}ber hinaus ein entscheidender Faktor f{\"u}r das Entstehen sogenannter Nestaggregationen sein. Dabei nisten Kolonien von Bienenarten mit und Bienenarten ohne Sesquiterpene in ihrem chemischen Profil in unmittelbarer Nachbarschaft, ohne gegeneinander aggressiv zu sein. Im Hinblick auf die zahlreichen Funktionen, die Harze und/oder aus dem Harz gewonnene Substanzen f{\"u}r stachellose Bienen haben, stellt Harz zweifelsohne eine bedeutende Ressource in der Welt der Bienen dar - eine Ressource, die einen direkten Einfluss auf deren chemische {\"O}kologie, Verteidigungsmechanismen und zwischen-artliche Kommunikation aus{\"u}bt. Wie genau die Bienen ihre artspezifischen Terpenprofile erzeugen, insbesondere, wie es ihnen gelingt, dabei ganze Terpengruppen auszuschließen, muss in zuk{\"u}nftigen Studien genauer untersucht werden. Auch stellt sich die Frage, wie wichtig eine hohe Diversit{\"a}t an Harzquellen und damit Baumarten f{\"u}r die Bienen ist! Es ist durchaus m{\"o}glich, dass neben einer Vielfalt an Bl{\"u}tenpflanzenarten auch der „Harzreichtum" f{\"u}r das Wohlergehen der Bienen eine entscheidende Rolle spielt.}, subject = {stachellose Biene}, language = {en} } @article{DrescherKleinSchmittetal.2019, author = {Drescher, Nora and Klein, Alexandra-Maria and Schmitt, Thomas and Leonhardt, Sara Diana}, title = {A clue on bee glue: New insight into the sources and factors driving resin intake in honeybees (Apis mellifera)}, series = {PLoS ONE}, volume = {14}, journal = {PLoS ONE}, number = {2}, doi = {10.1371/journal.pone.0210594}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200935}, pages = {e0210594}, year = {2019}, abstract = {Honeybees (Apis mellifera) are threatened by numerous pathogens and parasites. To prevent infections they apply cooperative behavioral defenses, such as allo-grooming and hygiene, or they use antimicrobial plant resin. Resin is a chemically complex and highly variable mixture of many bioactive compounds. Bees collect the sticky material from different plant species and use it for nest construction and protection. Despite its importance for colony health, comparatively little is known about the precise origins and variability in resin spectra collected by honeybees. To identify the botanical resin sources of A. mellifera in Western Europe we chemically compared resin loads of individual foragers and tree resins. We further examined the resin intake of 25 colonies from five different apiaries to assess the effect of location on variation in the spectra of collected resin. Across all colonies and apiaries, seven distinct resin types were categorized according to their color and chemical composition. Matches between bee-collected resin and tree resin indicated that bees used poplar (Populus balsamifera, P. x canadensis), birch (Betula alba), horse chestnut (Aesculus hippocastanum) and coniferous trees (either Picea abies or Pinus sylvestris) as resin sources. Our data reveal that honeybees collect a comparatively broad and variable spectrum of resin sources, thus assuring protection against a variety of antagonists sensitive to different resins and/or compounds. We further unravel distinct preferences for specific resins and resin chemotypes, indicating that honeybees selectively search for bioactive resin compounds.}, language = {en} } @article{PetersKellerLeonhardt2022, author = {Peters, Birte and Keller, Alexander and Leonhardt, Sara Diana}, title = {Diets maintained in a changing world: Does land-use intensification alter wild bee communities by selecting for flexible generalists?}, series = {Ecology and evolution}, volume = {12}, journal = {Ecology and evolution}, number = {5}, issn = {2045-7758}, doi = {10.1002/ece3.8919}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-312786}, year = {2022}, abstract = {Biodiversity loss, as often found in intensively managed agricultural landscapes, correlates with reduced ecosystem functioning, for example, pollination by insects, and with altered plant composition, diversity, and abundance. But how does this change in floral resource diversity and composition relate to occurrence and resource use patterns of trap-nesting solitary bees? To better understand the impact of land-use intensification on communities of trap-nesting solitary bees in managed grasslands, we investigated their pollen foraging, reproductive fitness, and the nutritional quality of larval food along a land-use intensity gradient in Germany. We found bee species diversity to decrease with increasing land-use intensity irrespective of region-specific community compositions and interaction networks. Land use also strongly affected the diversity and composition of pollen collected by bees. Lack of suitable pollen sources likely explains the absence of several bee species at sites of high land-use intensity. The only species present throughout, Osmia bicornis (red mason bee), foraged on largely different pollen sources across sites. In doing so, it maintained a relatively stable, albeit variable nutritional quality of larval diets (i.e., protein to lipid (P:L) ratio). The observed changes in bee-plant pollen interaction patterns indicate that only the flexible generalists, such as O. bicornis, may be able to compensate the strong alterations in floral resource landscapes and to obtain food of sufficient quality through readily shifting to alternative plant sources. In contrast, other, less flexible, bee species disappear.}, language = {en} }