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Biomineral: Ameisen tragen unerwartete Panzerung

Ein überraschendes Biomineral entdecken Fachleute auf dem Außenskelett von Blattschneiderameisen. Es stellt ein grundlegendes Merkmal der Insekten in Frage.
Blattschneiderameise in GroßaufnahmeLaden...

Ein uralter, scheinbar fundamentaler Unterschied zwischen Insekten und anderen hartschaligen Tieren ist möglicherweise nur eine Illusion. Doch tatsächlich stehen die Insekten keineswegs so abseits wie gedacht, schlussfolgert nun ein Team um Pupa Gilbert und Cameron Currie von der University of Wisconsin-Madison. Die Gruppe berichtet nun in »Nature Communications«, dass sie das Mineral auf der Außenschale der Blattschneiderameise Acromyrmex echinatior entdeckte. Eine Schicht aus magnesiumreichen Kalziumkarbonat bedeckt demnach nahezu die gesamte Außenhaut der Tiere. Bisher ging man davon aus, dass das Außenskelett von Insekten ausschließlich aus Chitin besteht. Das deute darauf hin, dass solche mineralischen Panzer in der Tierwelt weiter verbreitet sind als gedacht.

Bisher schienen die harte Panzer von Muscheln und Krebsen einen grundsätzlichen Unterschied in der Biochemie zu markieren. Insekten schienen nicht in der Lage zu sein, die harten Mineralkörner auf ihrem Außenskelett herzustellen. Diese Unfähigkeit war bisher ein Rätsel, denn Insekten stammen von den Krebstieren ab, und das magnesiumreiche Kalziumkarbonat macht die Panzer der Krebse deutlich härter. Weshalb die Insekten diese augenscheinlich hilfreiche Fähigkeit allesamt verloren haben sollten, dafür gab es keine Erklärung.

Dieses Problem löst sich mit der Entdeckung des Teams um Gilbert und Currie nun von allein. Tatsächlich war länger bekannt, dass viele Arten Pilze züchtender Ameisen – zu denen auch die Blattschneiderameisen gehören – mit einer weißen, körnigen Außenschicht bedeckt sind. Mit Hilfe elektronenmikroskopischer Aufnahmen, Infrarotspektroskopie und Strukturanalyse mit Röntgen- und Elektronenstrahlung analysierte die Arbeitsgruppe nun die chemische Zusammensetzung der dünnen Außenschicht. Dabei zeigte sich: Es handelt sich um das gleiche Biomineral, das auch Meerestiere bilden. Messungen zeigen, dass das Material das Außenskelett deutlich härter macht. So gewappnete Ameisen überleben Zusammenstöße mit anderen Arten häufiger als ohne Panzer, und auch Infektionen mit Pilzen sind seltener.

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