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Samstag, 25.03.2017
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Ameisen: Zubrot aus dem eigenen Darm

Wie Bakterien zum Evolutionsvorteil werden

Keine andere Ameisengattung hat sich in der Evolution so gut behauptet wie die Rossameisen. Forscher haben jetzt herausgefunden, warum: Im Darm der Ameisen wohnen spezielle Bakterien, die ihren Gastgebern lebenswichtige Nährstoffe zukommen lassen - obwohl die auf das Zubrot gar nicht angewiesen sind.
Rossameise bei der Nahrungssuche

Rossameise bei der Nahrungssuche

Dass die Bakterien aus der Gattung Blochmannia mit Rossameisen eine Lebensgemeinschaft eingehen, hat der Forscher Friedrich Blochmann bereits vor 120 Jahren beschrieben. In den folgenden Jahrzehnten wurden viele ähnliche Partnerschaften entdeckt.

Rätselhafte Rossameisen


Dabei fiel den Wissenschaftlern früh auf: Diese Symbiosen kommen in der Regel nur bei Tieren vor, die sich auf ein besonderes Futter spezialisiert haben - auf eines nämlich, dem bestimmte Nährstoffe fehlen. Das ist etwa bei Blattläusen der Fall, die von Pflanzensaft leben, oder bei den Blut saugenden Tsetse-Fliegen. Entsprechend vermuteten die Biologen seit Langem, dass die Bakterien ihre Lebenspartner mit genau denjenigen Nährstoffen versorgen, die in der Nahrung fehlen.

Die Rossameisen allerdings blieben in diesem Zusammenhang bis heute rätselhaft. „Sie sind Allesfresser und ernähren sich von lebenden Insekten und toten Tieren genau so wie von Vogelkot oder Urin. Außerdem fressen sie Pilze von Blattoberflächen, holen sich Honigtau von Blattläusen oder Nektar von Pflanzen", erklärt die Biologin Heike Feldhaar vom Biozentrum der Universität Würzburg. Alles in allem also eine recht abwechslungsreiche und ausgewogene Kost, bei der es gewiss nicht zu einem Mangel an bestimmten Nährstoffen kommen sollte. Wozu halten sich die Ameisen dann Bakterien in speziellen Zellen des Darmgewebes?


Aminosäuren als Spende


Dieses Rätsel hat die Feldhaar nun gemeinsam mit ihren Biozentrumskollegen Martin Müller (Pharmazeutische Biologie) und Roy Gross (Mikrobiologie) sowie mit weiteren Mitarbeitern gelöst. Die Forscher fütterten Rossameisen mit genau definierter Nahrung, wobei ein Teil der Insekten mit Antibiotika behandelt und dadurch frei von Bakterien war. Mit hoch empfindlichen analytischen Verfahren konnten sie nachweisen, dass die Bakterien essenzielle Aminosäuren produzieren und sie ihren Wirten zur Verfügung stellen. An solche Aminosäuren kommen die Ameisen sonst nur, wenn sie proteinreiche Nahrung fressen.

Die Würzburger vermuten im Fachblatt BMC Biology, dass die Bakterien mit diesem Zubrot das Zünglein an der Waage waren, das den Rossameisen zu ihrem enormen Erfolg verholfen hat: Die Ameisengattung, die den wissenschaftlichen Namen Camponotus trägt, ist auf der ganzen Welt zu finden und kann auch in nährstoffarmen Lebensräumen, wie den Baumkronen tropischer Regenwälder, in großer Zahl siedeln.

Kein Beutestress


„Dank ihrer Bakterien sind Rossameisen nicht darauf angewiesen, ständig Beute machen zu müssen", sagt Feldhaar. Stattdessen könnten die Insekten auch deutlich länger als andere Gattungen mit kargen Nahrungsquellen wie Pflanzennektar oder Honigtau auskommen - ein klarer Evolutionsvorteil.

Von den Rossameisen sind weltweit bislang rund 1.000 Arten bekannt. Damit stellen sie die artenreichste Ameisengattung überhaupt. Etwa zehn Prozent der bis heute bekannten Ameisen gehören in die Gattung Camponotus.
(idw - Universität Würzburg, 19.11.2007 - DLO)
 
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