Die Verhaltensbiologie der Biene ist sehr intensiv von Karl von Frisch erforscht worden, wofür er schließlich den Nobelpreis erhielt.
Er untersuchte den Geruchs- und Geschmackssinn der Bienen, das Sehvermögen, ihre Orientierung und die Kommunikation über Futterquellen.
Geruchs- und Geschmackssinn
Karl von Frisch fand heraus, dass die Bienen verschiedene blühende Pflanzen am Geruch unterscheiden können. Erstaunlicherweise ist ihre Empfindlichkeit für die Geschmacksrichtung `süß´ weniger hoch als beim Menschen. Die Biene braucht also eine extrem hohe Zuckerkonzentration, um diese überhaupt schmecken zu können. Daher werden die Futterquellen zunächst nach der Süße des Nektars bestimmt. Der Futterplatz wird zwar erst einmal mit dem Auge gesichtet (Blütenfarbe), jedoch wird die Blüte deshalb angeflogen, weil die Biene sie bereits in der Luft am Duft erkennt. Es gibt eine größere Vielzahl an unterschiedlichen Düften, als Farben, so dass die Bienen die Pflanzenarten am Duft bestimmen.
Das Sehvermögen
Das Sehvermögen der Biene für Formen ist dem menschlichen Sehen stark unterlegen. Sie sind aber durch ein hohes zeitliches Auflösungsvermögen besonders gut in der Lage Bewegungen wahrzunehmen.
Ihr Farbensehen unterscheidet sich von dem der Menschen, da ihr Auge die Farbe Rot nicht wahrnehmen kann, dagegen aber über Farbsinneszellen für die Grundfarben Gelb, Blau und Ultraviolett verfügt. Mehrere Blüten, die dem Menschen in dem gleichen Gelb erscheinen, können für Bienen wegen des verschiedenen Ultraviolettanteils unterschiedlich gefärbt sein.
Orientierung
Bedeutend sind die Untersuchungen über das Orientierungsvermögen der Bienen.
Karl von Frisch fand heraus, dass Bienen genaue Himmelrichtungen einhalten können, wobei sie die Sonne als Kompass benutzen, selbst wenn diese nicht sichtbar ist.
Die Biene verfügt zudem über eine innere Uhr. Kennt sie von einem Ausflug am Morgen die Richtung eines Futterplatzes, findet sie dessen Himmelsrichtung anhand des Sonnenstandes auch am Nachmittag, indem sie die Bewegung der Sonne korrigierend berücksichtigt.
Außerdem erforschte Karl von Frisch das Verhalten der Bienen zum Erdmagnetfeld, da diese die Richtung des Magnetfeldes zur Erde wahrnehmen können. Sie verwenden diese Fähigkeit, indem sie den Bau der Waben im dunklen Bienenstock immer in derselben Richtung zum Magnetfeld ausrichten.
Die Kommunikation über Futterplätze
Um effektiv Honig, Honigtau, Pollen und Propolis sammeln zu können, bedienen sich die Bienen einer Sprache durch die sie den anderen Sammlerinnen eine genaue Information über
die Art der Nahrungsquelle,
deren Qualität,
die Richtung,
und die Entfernung, sowie
die Quantität (also die Ergiebigkeit) geben.
Die Duftprobe
Die Sammelbienen bringen beim Eintreffen in den Bienenstock bereits eine Duftprobe mit, die noch an ihrem Haarkleid haftet, diese Duftprobe vermittelt den anderen Bienen von der Art der Nahrungsquelle.
Die Kostprobe
Auch haben sie ja eine Kostprobe dabei, die sie weitergeben und welche den verbliebenen Bienen Aufschluss auf die Höhe der Zuckerkonzentration, also die Qualität des Nektars gibt.
Die Tänze
Damit die anderen Sammelbienen im Bienenstock jetzt diesen Futterplatz finden können, geben sie die genaue Richtung an. Das machen die Bienen durch einen Tanz. Das heißt sie tanzen auf dem Flugbrett oder im dunklen Stock auf der Wabe.
Draußen auf dem Flugbrett wird die Sonne genutzt, um im entsprechenden Winkel die
Richtung zur Futterquelle anzugeben.
Auf der Wabe bildet die Lotrechte den Sonnenstand, so dass die Richtung des Futterplatzes winklig zur Lotrechten, also bzw. zur Sonne angegeben wird.
Da es im Bienenstock dunkel ist, ertasten die anderen Bienen die Tanzbewegungen mit den Fühlern und halten engen Kontakt zu den Tanzenden, um die Bewegungen auszumachen.
Außerdem machen die Tänzerinnen Schnarrlaute, um auf sich aufmerksam zu machen.
Der Rundtanz:
Hier tänzelt die Biene eine sichelförmige Linie (auch Sicheltanz genannt).
Dieser Tanz beschreibt den anderen Bienen, dass sich die Futterquelle in der nahen Umgebung von höchstens 100m befindet. Die Richtung wird nicht angegeben.
Der Schwänzeltanz:
Ist die Entfernung der Futterquelle mehr als 100Meter entfernt, so gehen die Tänzerinnen in den Schwänzeltanz über. Dieser zeigt, wie oben beschrieben, die Richtung an. Um die Entfernung mitzuteilen, führt die Biene während des Tanzes schwänzelnde Bewegungen mit dem Hinterleib aus. D.h. je weniger häufig geschwänzelt wird, umso entfernter liegt der Futterplatz.
Die Ergiebigkeit der Futterquelle für das Bienenvolk wird mit der Ausdauer der Tänzerin beschrieben.