Genetische Vielfalt Ameisen kämpfen gemeinsam gegen Erreger

Wie gut sind Ameisen gegen Krankheitserreger gewappnet? Alles eine Frage des Kollektivs. Forscher haben herausgefunden, dass eine Kolonie sich besser gegen Pilzsporen zur Wehr setzen kann, wenn ihre genetische Vielfalt groß ist. Ein Vorteil also, wenn gleich mehrere Königinnen für Nachwuchs sorgen.

Blattschneiderameise: Leben in einer Kolonie steigert Risiko für Infektionen
DPA

Blattschneiderameise: Leben in einer Kolonie steigert Risiko für Infektionen


Ein Ameisenstaat hat keinen Befehlshaber. Die Krieger werden nicht von Generälen kommandiert, keiner gibt den Arbeiterinnen Befehle - und doch funktioniert eine Kolonie mit Abertausenden von Ameisen perfekt. Jetzt haben Forscher herausgefunden, dass Ameisenkolonien sich ebenfalls hervorragend gegen Krankheitserreger verteidigen können - und zwar je besser, je größer die genetische Vielfalt der Kolonie ist.

Stammen Ameisen aus Staaten mit mehreren Königinnen, so entdecken sie Pilzsporen früher und entfernen diese auch eher von ihrer Brut, berichtet ein internationales Forscherteam um Sylvia Cremer von der Universität Regensburg in der Fachzeitschrift "Proceedings of the Royal Society B". Dagegen reagierten Ameisen aus genetisch homogenen Kolonien mit nur einer Königin deutlich später und weniger effizient auf Krankheitserreger.

Insekten wie Ameisen oder Bienen, die in großen Kolonien zusammenleben, sind besonders stark durch Infektionen gefährdet. Da die Tiere auf engem Raum leben und häufig Körperkontakt haben, können sich Krankheitserreger schnell in der ganzen Gruppe ausbreiten. Wie anfällig ein Insektenstaat für solche Infektionen ist, hängt zum einen vom Immunsystem der einzelnen Tiere ab, zum anderen aber auch vom Hygieneverhalten gegenüber ihren Artgenossen. So können Ameisen beispielsweise infizierte Larven erkennen und diese entweder von Krankheitserregern reinigen oder aus dem Nest werfen, um eine Ausbreitung der Erreger zu verhindern.

Cremer und ihr Team untersuchten nun, welchen Einfluss die genetische Vielfalt eines Ameisenstaates auf dieses Schutzverhalten vor Krankheiten hat. Dazu sammelten sie Ameisen der tropischen Art Cardiocondyla obscurior und züchteten in einem Zeitraum von vier Jahren acht Kolonien mit hoher und acht Kolonien mit geringer genetischer Vielfalt. In einer Kolonie mit geringer genetischer Varianz gab es nur eine einzige Königin, und nur Geschwister konnten sich untereinander fortpflanzen. Kolonien mit hoher genetischer Vielfalt besaßen dagegen 3 bis 20 Königinnen, deren Nachwuchs sich beliebig untereinander fortpflanzen konnte.

Nach der Züchtungszeit brachten die Forscher entweder lebende oder tote Pilzsporen auf einer bestimmten Anzahl der Ameisenlarven auf und beobachteten anschließend das Verhalten der Ameisen. Während sich die Tiere der verschiedenen Kolonien nicht darin unterschieden, wie oft sie sich selbst und andere Ameisen putzten, verhielten sie sich gegenüber den Larven je nach genetischer Varianz sehr unterschiedlich: In den genetisch abwechslungsreichen Kolonien putzten die Ameisen ihre Larven deutlich häufiger, und zwar insbesondere in den ersten 29 Stunden nach der Behandlung mit Pilzsporen. Darüber hinaus reinigten sie die mit lebenden Pilzsporen befallenen Larven deutlich intensiver als die mit toten Pilzsporen behandelten.

Zwar entfernten die Ameisen in beiden Kolonie-Arten Larven, die mit lebenden Pilzsporen befallen waren, irgendwann aus der Brutkammer. Allerdings reagierten die Tiere aus genetisch diversen Kolonien deutlich schneller: Sie wurden innerhalb der ersten 24 Stunden aktiv, während Ameisen aus den genetisch homogenen Staaten erst wesentlich später reagierten.

"Aus den Ergebnissen können wir schließen, dass Inzucht eine frühzeitige und effektive Verteidigung gegen Krankheitserreger in Ameisenkolonien verhindert", schreiben die Forscher. Genetische Vielfalt sei daher eine wichtige Voraussetzung, damit ein Ameisenstaat überleben und effektiv auf Umweltgefahren reagieren könne.

cib/ddp



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ks1 05.05.2010
1. Genetische Vielfalt macht Ameisen leichtere Opfer für Parasiten
Was gut in einem Zusammenhang ist, kann in einem anderen schlechte Auswirkungen haben. Gardner, M.G., Schönrogge, K., Elmes, G.W., & Thomas, J.A. (2007) Increased genetic diversity as a defence against parasites is undermined by social parasites: Microdon mutabilis hoverflies infesting Formica lemani ant colonies. Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences, 274, 103-110. Trade off's machen wirkliche Extreme zu Seltenheiten. KS1
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