Indem ich über diesen Fall nachdachte, kam es mir vor, als ob, wenn die Melipona ihre walzigen Zellen von gleicher Grösse in einer gegebenen gleichen Entfernung von einander gefertigt und symmetrisch in eine doppelte Schicht geordnet hätte, der dadurch erzielte Bau so vollkommen als der der Korb-Biene geworden seyn würde. Demzufolge schrieb ich an Professor MILLER in Cambridge, und dieser Geometer bezeichnet die folgende seiner Belehrung entnommene Darstellung als richtig.
Wenn eine Anzahl unter sich gleicher Kreise so beschrieben wird, dass ihre Mittelpunkte in zwei parallelen Ebenen liegen, und das Centrum eines jeden Kreises um Radius × √2 oder Radius × 1.41421 (oder weniger) von den Mittelpunkten der sechs umgebenden Kreise in derselben Schicht und eben so weit von den Centren der angrenzenden Kreise in der andren parallelen Schicht entfernt ist[28], und wenn alsdann Durchschneidungsflächen zwischen den verschiedenen Kreisen beider Schichten gebildet werden: — so muss sich eine doppelte Lage sechsseitiger Prismen ergeben, welche mit aus drei Rauten gebildeten dreiseitig-pyramidalen Basen aufeinanderstehen, und diese Rauten- sowie die Seiten-Flächen der sechsseitigen Prismen werden in allen Winkeln aufs Genaueste übereinstimmen, wie sie an den Wachsscheiben der Bienen nach den sorgfältigsten Messungen vorkommen. Wir können daher mit Verlässigkeit schliessen, dass, wenn wir die jetzigen noch nicht sehr ausgezeichneten Instinkte der Melipona etwas zu verbessern im Stande wären, diese einen Bau eben so wunderbar vollkommen zu liefern vermöchte, als die Korb-Biene. Stellen wir uns also vor, die Melipona mache ihre Zellen ganz kreisrund und gleich-gross, was nicht zum Verwundern seyn würde, da sie es schon in gewissem Grade thut und viele Insekten sich vollkommen walzenförmige Zellen in Holz aushöhlen, indem sie anscheinend sich um einen festen Punkt drehen. Stellen wir uns ferner vor, die Melipona ordne ihre Zellen in ebenen Lagen, wie sie es bereits mit ihren Walzen-Zellen thut. Nehmen wir ferner an (und Diess ist die grösste Schwierigkeit), sie vermöge irgend-wie genau zu beurtheilen, in welchem Abstände von ihren gleichzeitig beschäftigten Mitarbeiterinnen sie ihre kreisrunden Zellen beginnen müsse; wir sahen sie ja bereits Entfernungen hinreichend bemessen, um alle ihre Kreise so zu beschreiben, dass sie einander stark schneiden, und sahen sie dann die Schneidungs-Punkte durch vollkommen ebene Wände mit einander verbinden. Unterstellen wir endlich, was keiner Schwierigkeit unterliegt, dass wenn die sechsseitigen Prismen durch Schneidung in der nämlichen Schicht aneinanderliegender Kreise gebildet sind, sie deren Sechsecke bis zu genügender Ausdehnung verlängern könne, um den Honig-Vorrath aufzunehmen, wie die Hummel den runden Mündungen ihrer alten Coccons noch Wachs-Zylinder ansetzt. Diess sind die nicht sehr wunderbaren Modifikationen dieses Instinktes (wenigstens nicht wunderbarer als jene, die den Vogel bei seinem Nestbau leiten), durch welche, wie ich glaube, die Korb-Biene auf dem Wege Natürlicher Züchtung zu ihrer unnachahmlichen architektonischen Geschicklichkeit gelangt ist.
Doch diese Theorie lässt sich durch Versuche bewähren. Nach Herrn TEGEMEIER’S Vorgange trennte ich zwei Bienen-Waben und fügte einen langen dicken rechteckigen Streifen Wachs dazwischen. Die Bienen begannen sogleich kleine kreisrunde Grübchen darin auszuhöhlen, die sie immer mehr erweiterten je tiefer sie wurden, bis flache Becken daraus entstanden, die genau kreisrund und vom Durchmesser der gewöhnlichen Zellen waren. Es war sehr ansprechend für mich zu beobachten, dass überall, wo mehre Bienen zugleich neben einander solche Aushöhlungen zu machen begannen, sie genau die richtigen Entfernungen einhielten, dass jene Becken mit der Zeit vollkommen die erwähnte Weite einer gewöhnlichen Zelle erlangten, so dass, als sie den sechsten Theil des Durchmessers des Kreises, wovon sie einen Theil bildeten, erreicht hatten, sie einander schneiden mussten. Sobald dies der Fall war, hielten die Bienen mit der weiteren Austiefung ein und begannen auf den Schneidungs-Linien zwischen den Becken ebene Wände von Wachs senkrecht aufzuführen, so dass jede sechsseitige Zelle auf den unebenen Rand eines glatten Beckens statt auf die geraden Ränder einer dreiseitigen Pyramide zu stehen kam, wie bei den gewöhnlichen Bienen-Zellen.
Ich brachte dann statt eines dicken rechteckigen Stückes Wachs einen schmalen und nur Messerrücken-dicken Wachs-Streifen, mit Cochenille gefärbt, in den Korb. Die Bienen begannen sogleich von zwei Seiten her kleine Becken nahe beieinander darin auszuhöhlen, wie zuvor; aber der Wachs-Streifen war so dünn, dass die Böden der Becken bei gleich-tiefer Aushöhlung wie vorhin von zwei entgegengesetzten Seiten her hätten ineinander brechen müssen. Dazu liessen es aber die Bienen nicht kommen, sondern hörten bei Zeiten mit der Vertiefung auf, so dass die Becken, so bald sie etwas vertieft waren, ebene Böden bekamen; und diese ebenen Böden, aus dünnen Plättchen des rothgefärbten Wachses bestehend, die nicht weiter ausgenagt wurden, kamen, so weit das Auge unterscheiden konnte, genau längs den eingebildeten Schneidungs-Ebenen zwischen den Becken der zwei entgegengesetzten Seiten des Wachs-Streifens zu liegen. Stellenweise waren kleine Anfänge, an anderen Stellen grössre Theile rhombischer Tafeln zwischen den einander entgegenstehenden Becken übrig geblieben; aber das Werk wurde in Folge der unnatürlichen Lage der Dinge nicht zierlich ausgeführt. Die Bienen müssen in ungefähr gleichem Verhältniss auf beiden Seiten des rothen Wachs-Streifens gearbeitet haben, als sie die kreisrunden Vertiefungen von beiden Seiten her ausnagten, um bei Einstellung der Arbeit die ebenen Boden-Plättchen auf der Zwischenwand übrig lassen zu können.
Berücksichtigt man, wie biegsam dieses Wachs ist, so sehe ich keine Schwierigkeit für die Bienen ein, es von beiden Seiten her wahrzunehmen, wenn sie das Wachs bis zur angemessenen Dünne weggenagt haben, um dann ihre Arbeit einzustellen. In gewöhnlichen Bienenwaben schien mir, dass es den Bienen nicht immer gelinge, genau gleichen Schrittes von beiden Seiten her zu arbeiten. Denn ich habe halb-vollendete Rauten am Grunde einer eben begonnenen Zelle bemerkt, die an einer Seite etwas konkav waren, wo nach meiner Vermuthung die Bienen ein wenig zu rasch vorgedrungen waren, und auf der anderen Seite konvex erschienen, wo sie träger in der Arbeit gewesen. In einem sehr ausgezeichneten Falle der Art brachte ich die Wabe in den Korb zurück, liess die Bienen kurze Zeit daran arbeiten, und nahm sie darauf wieder heraus, um die Zellen aufs Neue zu untersuchen. Ich fand dann die Rauten-förmigen Platten ergänzt und von beiden Seiten vollkommen eben. Es war aber bei der ausserordentlichen Dünne der rhombischen Plättchen unmöglich gewesen, Diess durch ein weiteres Benagen von der konvexen Seite her zu bewirken, und ich vermuthe, dass die Bienen in solchen Fällen von den entgegengesetzten Zellen aus das biegsame und warme Wachs (was nach einem Versuche leicht geschehen kann) in die zukömmliche mittle Ebene gedrückt und gebogen haben, bis es flach wurde.
Aus dem Versuche mit dem roth-gefärbten Streifen ist klar zu ersehen, dass, wenn die Bienen eine dünne Wachs-Wand zur Bearbeitung vor sich haben, sie ihre Zellen von angemessener Form machen können, indem sie sich in richtigen Entfernungen von einander halten, gleichen Schritts mit der Austiefung vorrücken, und gleiche runde Höhlen machen, ohne jedoch deren Zwischenwände zu durchbrechen. Nun machen die Bienen, wie man bei Untersuchung des Randes einer in umfänglicher Zunahme begriffenen Honigwabe deutlich erkennt, eine rauhe Einfassung oder Wand rund um die Wabe, und nagen darin von den entgegengesetzten Seiten ihre Zellen aus, indem sie mit deren Vertiefung auch den kreisrunden Umfang erweitern. Sie machen nie die ganze dreiseitige Pyramide des Bodens einer Zelle auf einmal, sondern nur die eine der drei rhombischen Platten, welche dem äussersten in Zunahme begriffenen Rande entspricht, oder auch die zwei Platten, wie es die Lage mit sich bringt. Auch ergänzen sie nie die oberen Ränder der rhombischen Platten, als bis die sechsseitige Zellenwand angefangen wird. Einige dieser Angaben weichen von denen des mit Recht berühmten älteren HUBER ab, aber ich bin überzeugt, dass sie richtig sind; und wenn es der Raum gestattete, so würde ich zeigen, dass sie so mit meiner Theorie in Einklang stehen.
HUBER’S Behauptung, dass die allererste Zelle in einer nicht vollkommen parallel-seitigen Wachs-Wand ausgehöhlt worden, ist, so viel ich gesehen, nicht ganz richtig: der erste Anfang war immer eine kleine Haube von Wachs; doch will ich in diese Einzelnheiten hier nicht eingehen. Wir sehen, was für einen wichtigen Antheil die Aushöhlung an der Zellen-Bildung hat; doch wäre es ein grosser Fehler anzunehmen, die Bienen könnten auf eine rauhe Wachs-Wand nicht in geeigneter Lage, d. h. längs der Durchschnitts-Ebene zwischen zwei aneinandergrenzenden Kreisen bauen. Ich habe verschiedene Musterstücke, welche beweisen, dass sie Diess können. Selbst in dem rohen umfänglichen Wachs-Rande rund um eine in Zunahme begriffene Wabe beobachtet man zuweilen Krümmungen, welche ihrer Lage nach den Ebenen der rautenförmigen Grund-Platten künftiger Zellen entsprechen. Aber in allen Fällen muss die rauhe Wachs-Wand durch Wegnagung ansehnlicher Theile derselben von beiden Seiten her ausgearbeitet werden. Die Art, wie die Bienen bauen, ist sonderbar. Sie machen immer die erste rohe Wand zehn bis zwanzig mal dicker, als die äusserst feine Scheidewand, die zuletzt zwischen den Zellen übrig bleiben soll. Wir werden besser verstehen, wie sie zu Werke gehen, wenn wir uns denken, Maurer häuften zuerst einen breiten Zäment-Wall auf, begännen dann am Boden denselben von zwei Seiten her gleichen Schrittes, bis noch eine dünne Wand in der Mitte, wegzuhauen und häuften das Weggehauene mit neuem Zäment immer wieder auf dem Rücken des Walles an. Wir haben dann eine dünne stetig in die Höhe wachsende Wand, die aber stets noch überragt ist von einem dicken rohen Wall. Da alle Zellen, die erst angefangenen sowohl als die schon fertigen, auf diese Weise von einer starken Wachs-Masse gekrönt sind, so können sich die Bienen auf der Wabe zusammenhäufen und herumtummeln, ohne die zarten sechseckigen Zellen-Wände zu beschädigen, welche nach Professor MILLER’S Mittheilung im Mittel am Rande der Wabe 1⁄353″, an den Platten der Grund-Pyramide aber 1⁄229″ dick sind. Durch diese eigenthümliche Weise zu bauen erhält die Wabe fortwährend die erforderliche Stärke mit der grösst-möglichen Ersparung von Wachs.
Anfangs scheint die Schwierigkeit, die Anfertigungs-Weise der Zellen zu begreifen, noch dadurch vermehrt zu werden, dass eine Menge von Bienen gemeinsam arbeiten, indem jede, wenn sie eine Zeit lang an einer Zelle gearbeitet hat, an eine andre geht, so dass, wie Huber bemerkt, ein oder zwei Dutzend Individuen sogar am Anfang der ersten Zelle sich betheiligen. Es ist mir möglich gewesen, diese Thatsache zu bestätigen, indem ich die Ränder der sechsseitigen Wand einer einzelnen Zelle oder den äussersten Rand der Umfassungs-Wand einer im Wachsthum begriffenen Wabe mit einer äusserst dünnen Schicht flüssigen roth-gefärbten Wachses überzog und dann jedesmal fand, dass die Bienen diese Farbe auf die zarteste Weise, wie es kein Maler zarter mit seinem Pinsel vermocht hätte, vertheilten, indem sie Atome des gefärbten Wachses von ihrer Stelle entnahmen und ringsum in die zunehmenden Zellen-Ränder verarbeiteten. Diese Art zu bauen kömmt mir vor, wie ein Wetteifer zwischen vielen Bienen einander das Gleichgewicht zu halten, indem alle Instinkt-gemäss in gleichen Entfernungen von einander stehen, und alle gleiche Kreise um sich zu beschreiben suchen, dann aber die Durchschnitts-Ebenen zwischen diesen Kreisen entweder aufzubauen oder unbenagt zu lassen. Es war in der That eigenthümlich anzusehen, wie manchmal in schwierigen Fällen, wenn z. B. zwei Stücke einer Wabe unter irgend einem Winkel aneinanderstiessen, die Bienen dieselbe Zelle wieder niederrissen und in andrer Art herstellten, mitunter auch zu einer Form zurückkehrten, die sie schon einmal verworfen hatten.
Wenn Bienen einen Platz haben, wo sie in zur Arbeit angemessener Haltung stehen können, — z. B auf einem Holz-Stückchen gerade unter der Mitte einer abwärts wachsenden Wabe, so dass die Wabe über eine Seite des Holzes gebaut werden muss, — so können sie den Grund zu einer Wand eines neuen Sechsecks legen, so dass es genau am gehörigen Platze unter den andern fertigen Zellen vorragt. Es genügt, dass die Bienen im Stande sind, in zukömmlicher Entfernung von einander und von den Wänden der zuletzt vollendeten Zellen zu stehen, und dann können sie, nach Maassgabe der eingebildeten Kreise, eine Zwischenwand zwischen zwei benachbarten Zellen aufführen; aber, so viel ich gesehen, arbeiten sie niemals die Ecken einer Zelle scharf aus, als bis ein grosser Theil sowohl dieser als der anstossenden Zellen fertig ist. Dieses Vermögen der Bienen unter gewissen Verhältnissen an angemessener Stelle zwischen zwei soeben angefangenen Zellen eine rauhe Wand zu bilden ist wichtig, weil es eine Thatsache erklärt, welche anfänglich die vorangehende Theorie mit gänzlichem Umsturze bedrohete, nämlich dass die Zellen auf der äussersten Kante einer Bienen-Wabe zuweilen genau sechseckig sind; inzwischen habe ich hier nicht Raum auf diesen Gegenstand einzugehen. Dann scheint es mir auch keine grosse Schwierigkeit mehr darzubieten, dass ein einzelnes Insekt (wie es bei der Bienenkönigin z. B. der Fall ist) sechskantige Zellen baut, wenn es nämlich abwechselnd an der Aussen- und der Innen-Seite von zwei oder drei gleichzeitig angefangenen Zellen arbeitet und dabei immer in der angemessenen Entfernung von den Theilen der eben begonnenen Zellen steht, Kreise um sich beschreibt und in den Schneidungs-Ebenen Zwischenwände aufführt. Auch ist es zu begreifen, dass ein Insekt, indem es seinen Platz am Anfangs-Punkte einer Zelle einnimmt, und sich von da auswärts zuerst nach einem und dann nach fünf andern Punkten in angemessenen Entfernungen von einander und vom Mittelpunkte wendet, der Richtung der Schneidungs-Ebenen folgt und so ein einzelnes Sechseck zuwegebringt; doch ist mir nicht bekannt, dass ein Fall dieser Art beobachtet worden wäre, wie denn auch aus der Erbauung einer einzeln-stehenden sechseckigen Zelle dem Insekt kein Vortheil entspränge, indem dieselbe mehr Bau-Material als ein Zylinder erheischen würde.
Da Natürliche Züchtung nur durch Häufung geringer Abweichungen des Baues oder Instinktes wirkt, welche alle dem Individuum in seinen Lebens-Verhältnissen nützlich sind, so mag man vernünftiger Weise fragen, welchen Nutzen eine lange und stufenweise Reihenfolge von Abänderungen des Bau-Triebes in der zu seiner jetzigen Vollkommenheit führenden Richtung der Stamm-Form unsrer Honig-Bienen habe bringen können? Ich glaube, die Antwort ist nicht schwer. Es ist bekannt, dass Bienen oft in grosser Noth sind, genügenden Nektar aufzutreiben; und ich habe von Herrn TEGETMEIER erfahren, dass er durch Versuche ermittelt habe, dass nicht weniger als 12–15 Pfund trocknen Zuckers zur Sekretion von jedem Pfund Wachs in einem Bienen-Korbe verbraucht werden, daher eine überschwängliche Menge flüssigen Honigs eingesammelt und von den Bienen eines Stockes verzehrt werden muss, um das zur Erbauung ihrer Waben nöthige Wachs zu erhalten. Überdiess muss eine grosse Anzahl Bienen während des Sekretions-Prozesses viele Tage lang unbeschäftigt bleiben. Ein grosser Honig-Vorrath ist ferner nöthig für den Unterhalt eines starken Stockes über Winter, und es ist bekannt, dass die Sicherheit desselben hauptsächlich gerade von seiner Stärke abhängt. Daher Ersparniss von Wachs eine grosse Ersparniss von Honig veranlasst und eine wesentliche Bedingniss des Gedeihens einer Bienen-Familie ist. Für gewöhnlich mag der Erfolg einer Bienen-Art von der Zahl ihrer Parasiten und andrer Feinde oder von ganz andern Ursachen bedingt und in soferne von der Menge des Honigs unabhängig seyn, welche die Bienen einsammeln können. Nehmen wir aber an, diess Letzte seye doch wirklich der Fall, wie in der That oft die Menge der Hummel-Bienen in einer Gegend davon bedingt ist, und nehmen wir ferner an (was in Wirklichkeit nicht so ist), ihre Gemeinde durchlebe den Winter und verlange mithin einen Honig-Vorrath, so wäre es in diesem Falle für unsre Hummel-Bienen gewiss ein Vortheil, wenn eine geringe Veränderung ihres Instinktes sie veranlasste, ihre Wachs-Zellen etwas näher an einander zu machen, so dass sich deren kreisrunden Wände etwas schnitten; denn eine jede zweien aneinanderstossenden Zellen gemeinsam dienende Zwischenwand müsste etwas Wachs ersparen. Es würde daher ein zunehmender Vortheil für unsre Hummeln seyn, wenn sie ihre Zellen immer regelmässiger machten, immer näher zusammenrückten und immer mehr zu einer Masse vereinigten, wie Melipona, weil alsdann ein grosser Theil der eine jede Zelle begrenzenden Wand auch andern Zellen zur Begrenzung dienen und viel Wachs erspart werden würde. Aus gleichem Grunde würde es für die Melipona vortheilhaft seyn, wenn sie ihre walzenförmigen Zellen noch näher zusammenrückte und noch regelmässiger als jetzt machte, weil dann, wie wir gesehen haben, die kreisförmigen Wände gänzlich verschwinden und durch ebene Zwischen-Wände ersetzt werden müssten, wo dann die Melipona eine so vollkommene Wabe als die Honig-Biene liefern würde. Aber über diese Stufe hinaus kann Natürliche Züchtung den Bau-Trieb nicht mehr vervollkommnen, weil die Wabe der Honig-Biene, so viel wir einsehen können, hinsichtlich der Wachs-Ersparniss unbedingt vollkommen ist.