Effects of pollen species composition on the foraging behaviour and offspring performance of the mason bee Osmia bicornis (L.)

The effects of floral species composition on offspring performance of solitary bees are rarely studied under conditions where foraging behaviour of mothers is allowed to play a role. In a semi-field experiment, we restricted foraging choices of the polylectic mason bee Osmia bicornis L. to flower species belonging to plant families presumably used to different extent: Borago officinalis L. (Boraginaceae), Centaurea cyanus L. (Asteraceae) and Brassica napus L. (Brassicaceae). We quantified the foraging behaviour and brood cell production by mother bees, and compared the quality of offspring in pure and mixed flower species stands. Offspring survival in pure stands was expected to reflect the mothers' foraging preferences in the mixed stand. Pure stands of B. napus supported highest offspring survival, body mass and fraction of females produced. Offspring survival on C. cyanus and B. officinalis was very low. Larval mortality occurred earlier in brood cells provided with B. officinalis pollen than in brood cells provided with C. cyanus pollen suggesting different effects of pollen quality on early larval and later development. The time spent on different foraging activities correlated with lifetime reproductive output. However, in mixed stands, the proportion of time the bees were foraging on the different flower species did not differ significantly. Foraging behaviour may therefore not generally be a good proxy for the quality of floral resources for offspring production. Our results suggest that resources collected from one plant species may influence the usefulness of resources from another plant species. Bees may therefore overcome potentially deleterious effects of the suboptimal resources by mixing low- and high-quality resources. This may help generalist bees, such as O. bicornis, to cope with an unpredictable environment.

ZusammenfassungDie Effekte der Artenzusammensetzung von blühenden Pflanzen auf das Gedeihen der Nachkommen von solitären Bienen werden selten unter Bedingungen untersucht, die zulassen, dass das Sammelverhalten der Mütter eine Rolle spielt. In einem Semi-Freilandexperiment, beschränkten wir die Sammeloptionen der polylektischen Mauerbiene Osmia bicornis L. auf Blütenarten aus vermutlich unterschiedlich stark genutzten Familien: Borago officinalis L. (Boraginaceae), Centaurea cyanus L. (Asteraceae) und Brassica napus L. (Brassicaceae). Wir bestimmten das Sammelverhalten und die Brutzellenproduktion von Bienenweibchen und verglichen die Qualität der Nachkommen bei reinem und gemischtem Blütenangebot. Die Überlebensrate der Nachkommen bei Angebot von nur einer Blütenart sollte die Präferenz der Mütter in gemischten Blütenbeständen wiederspiegeln. Reine Bestände von B. napus ergaben die höchste Überlebensrate, Körpermasse und den höchsten Weibchenanteil bei den Nachkommen. Bei C. cyanus und B. officinalis war die Überlebensrate sehr gering. Die Larvensterblichkeit setzte in mit B. officinalis verproviantierten Brutzellen früher ein als in Brutzellen mit C. cyanus als Proviant. Somit sollte es unterschiedliche Effekte der Pollenqualität auf die frühe larvale und die spätere Entwicklung geben. Die für die verschiedenen Sammelaktivitäten aufgewendete Zeit korrelierte mit der Gesamtproduktion an Nachkommen einer Mutterbiene. Indessen unterschieden sich die Zeitanteile, die bei gemischtem Angebot mit dem Sammeln an unterschiedlichen Blütenarten verbracht wurden, nicht signifikant voneinander. Das Sammelverhalten könnte deshalb kein guter Indikator für die Qualität von Blütenressourcen für die Produktion von Nachkommen sein. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Ressourcen, die von einer Pflanzenart gesammelt wurden, den Nutzen der Ressourcen von einer anderen Art beeinflussen könnten. Die Bienen könnten somit mögliche abträgliche Effekte einer suboptimalen Ressource durch das Mischen von qualitativ hoch- und minderwertigen Ressourcen kompensieren. Dies könnte Generalisten wie der Mauerbiene O. bicornis helfen, mit einer nicht vorhersagbaren Umwelt zurechtzukommen.