Evolution der Symbiose Hilfst du mir, so helf ich dir

Einige Ameisenarten leben geschützt zwischen den Dornen von Pflanzen. Im Gegenzug verjagen die Insekten Pflanzenschädlinge. Forscher haben nun untersucht, wie sich solche Zweckgemeinschaften einst bildeten.

Ameisen auf einem Blatt
Corrie Moreau / Field Museum / dpa

Ameisen auf einem Blatt


Auf Neudeutsch sagt man Win-win - und meint damit eine Situation, die für alle Beteiligten Vorteile bietet. Biologen ist dieses Konzept schon lange bekannt. Sie nennen es Symbiose.

Forscher haben etliche solcher Zweckgemeinschaften identifiziert. So gibt es Einsiedlerkrebse, auf deren Gehäuse sich Seeanemonen angesiedelt haben. Sie bewahren den Krebs vor Fressfeinden, dafür trägt er sie zu den Futterplätzen. Berühmt ist auch das Clownfisch-Beispiel: Die Tiere leben zwischen giftigen Nesselzellen von Anemonen und sind so sicher vor Raubfischen. Als Gegenleistung sorgen die Fische für saubere Tentakeln und sauerstoffreiches Wasser.

Spannend sind solche Lebensgemeinschaften vor allem aus evolutionsbiologischer Perspektive. Wie hat sich so eine Gemeinschaft entwickelt?

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Wissenschaftler vom Field Museum of Natural History in Chicago haben diese Frage nun für die Beziehungen von Ameisen und Pflanzen untersucht. Vor Millionen von Jahren nutzten die Tiere Pflanzen zunächst nur als Nahrungsquelle. Später entstanden bei Pflanzen dann spezielle Merkmale, um die Ameisen gezielt anzulocken oder bei sich zu halten.

Einige heutige Ameisenarten verstecken sich etwa hinter Dornen oder trinken Nektar und andere Pflanzensäfte: Die Pflanzen wiederum wehren mit Hilfe der Ameisen Schädlinge ab oder lassen ihre Samen von den kleinen Insekten verteilen.

Wann aber entstand diese symbiotische Beziehung, fragten sich die Wissenschaftler vom Field Museum. "Das war eine Huhn-oder-Ei-Frage", erklärt Mitautor Richard Ree. "Begann alles mit Ameisen, die Verhaltensweisen entwickelten, um von den Pflanzen zu profitieren, oder entwickelten die Pflanzen Strukturen, um sich die Ameisen zunutze zu machen?"

Die Forscher haben sich die Entwicklungsgeschichte von mehr als 1730 Ameisenarten und mehr als 10.000 Pflanzengattungen genau angeschaut. Sie dröselten auf, wann bestimmte Merkmale in Ameisen und Pflanzen auftauchten.

Im Video: Hängebrücke aus tausenden Ameisen

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Die Analyse zeigte, dass zunächst räuberische, am Boden lebende Ameisen begannen, in die Höhe zu klettern und Pflanzen als Lebensraum zu erobern. Dann fingen einige Arten an, Pflanzen auch als Nahrungsquelle zu nutzen. Das geschah in der Unterkreide, dem Abschnitt der Erdgeschichte, der vor 145 Millionen Jahren begann und vor gut 100 Millionen Jahren endete.

Später, gegen Ende der Oberkreide, verlegten einige Arten ihren Lebensmittelpunkt ganz auf Pflanzen und legten dort auch ihre Nester an. Die meisten dieser Anpassungen seien jedoch später entstanden, in der Erdneuzeit, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences". Die begann vor 66 Millionen Jahren, als die Dinosaurier ausstarben, und dauert bis heute an.

Die Untersuchung ergab weiter, dass die Pflanzen die speziellen Merkmale, von denen Ameisen profitieren, erst später entwickelten. Nektardrüsen tauchten demnach in der späteren Kreidezeit auf, vor allem aber in der darauffolgenden Erdneuzeit. Spezielle Verstecke für Ameisen - Domatia - entstanden zuletzt.

Zur einer verstärkten Artbildung unter den Ameisen habe die Nutzung von Pflanzen nicht oder nur vorübergehend geführt, schreiben die Wissenschaftler. "Wir sehen keinen Teil des Ameisenstammbaumes mit Arten, die auf Pflanzen für Nahrung oder Lebensraum angewiesen sind, der schneller wächst oder sich schneller auffächert als Teile des Stammbaumes ohne solche Arten", so Nelsen.

Im Video: Der Ameisenplanet

joe/dpa

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