Die Berufslaufbahn einer Biene ist genau vorgezeichnet: Ist sie nicht Königin, sondern Teil des einfachen Bienenvolks, so arbeitet sie in ihrer Jugend immer erst einige Zeit im Stock als Larven betreuende Amme, um dann später im Leben auf Sammlerin umzusatteln und die Umgebung des Nestes zu erkunden. Vorgegeben ist dieses immer gleich ablaufende Schicksal in den Genen – oder genauer, in der Genaktivität der Zellen des Insektengehirns: Sie unterscheidet sich deutlich von Ammen- zu Scoutbiene. Wann das Insekt welches Genprogramm ablaufen lässt, muss exakt gesteuert sein, dachten sich nun Forscher der Johns Hopkins University. Sie stießen bei ihren Untersuchungen auf einen epigenetischen Mechanismus, der die Verhaltensprogramme der Immen flexibel hin- und herreguliert.

Die Forscher um Andrew Feinberg mussten dazu zunächst in penibler Feinarbeit einen Datensatz der genetischen und epigenetischen Aktivitäten im Bienenhirn sammeln. Tatsächlich schälte sich dabei ein Muster heraus, an dem die Forscher schließlich mit hoher Wahrscheinlichkeit erkennen konnten, ob die untersuchten Hirnzellen zu Scouts oder Ammen gehörten. Betroffen sind von der epigenetischen Regulierung rund 150 Gene.

Das epigenetisch regulierte Programm ist allerdings weniger starr, als der vorhersehbare Lebensweg der Bienen vermuten lässt, wie die Forscher in einem weiteren Versuch ermittelten. Dazu schulten sie mit einem Trick Scouts wieder in Ammen um, indem sie zunächst sämtliche Ammen in einem Stock entfernten und nur Larven und Königin zurückließen: Heimkehrende Scouts erkennen das Ammendefizit und bleiben im Stock, um sich um den vernachlässigten Nachwuchs zu kümmern, bis sich wieder ein natürliches Kastenverhältnis eingependelt hat. Der Berufswechsel – der in freier Wildbahn als Notprogramm durchaus ebenso stattfinden kann – lässt sich dann im Gehirn ablesen: Auch die epigenetische Programmierung wird umgestellt, bis sie wieder der einer jungen Amme gleicht.

Am Ende stellt sich für die Forscher allerdings ein Henne-Ei-Problem: Es sei schwer zu entscheiden, so Feinberg, ob die Verhaltensänderung die epigenetische Programmierung ändert oder die Programmierung das Verhalten ändert – denkbar ist beides. Welcher Mechanismus den Startschuss gibt, müssen weitere Versuche jedenfalls erst klären.