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News: Gen bestimmt Gesellschaftsstruktur

Mittlerweile kennen wir viele Gene, die für ein bestimmtes Merkmal eines Lebewesens - beispielsweise die Augenfarbe - verantwortlich sind. Darüberhinaus sind sich die Wissenschaftler einig, dass nicht nur Äußerlichkeiten, sondern auch psychosoziale Verhaltensweisen zumindest teilweise in den Genen verankert sind. Allerdings sind diese Gene sehr schwer festzulegen. Nun ist es Forschern gelungen, ein Gen der Feuerameisen zu identifizieren, das nicht nur für individuelles Verhalten, sondern auch für komplexe Sozialstrukturen innerhalb eines Ameisenstaates verantwortlich ist.

So friedlich und harmonisch, wie Ameisen bei ihrer Arbeit wirken, sind sie nicht immer. Versucht eine fremde Artgenossin der Königin Konkurrenz zu machen, wird sie erbarmungslos umgebracht. Monogyne Staaten, die uns als klassische Monarchien bekannt sind, dulden nur ein Staatsoberhaupt und töten alle konkurrierenden Eindringlinge. Allerdings gibt es auch polygyne Gesellschaften, in denen bis zu 200 Königinnen gleichzeitig regieren. Doch wie ist es möglich, dass Ameisen der gleichen Gattung so unterschiedliches Sozialverhalten aufweisen und in zwei grundsätzlich verschiedenen Staatsformen leben?

Dieser Frage sind Michael Krieger und Kenneth Ross von der University of Georgia nachgegangen und nahmen die Feuerameise Solenopsis invicta genauer unter die Lupe. Zunächst entdeckten sie, dass die Feuerameisen zwei Varianten eines bestimmten Proteins haben, und eine Variante ausschließlich von Ameisen polygyner Staaten getragen wurde. Dieses Protein identifizierten sie als Pheromonrezeptor, an welchen Lockstoffe von Artgenossen binden und dem Empfänger signalisieren, wer Königin, Gefährte oder ein Eindringling ist. Das dafür codierende Gen Gp-9 fanden sie in Ameisen monogyner Staaten immer in zweifacher Ausführung – das heißt dort gibt es nur die homozygoten BB-Ameisen. In polygynen Staaten hingegen entdeckten die Forscher auch heterozygote Bb-Ameisen.

Interessanterweise waren alle Königinnen der polygynen Staaten heterozygot, da offensichtlich ihre homozygoten Mitbewerberinnen von den Arbeiterinnen getötet werden, sobald sie fortpflanzungsfähig werden. Warum die Bb-Königinnen einem Angriff entgehen, bleibt bisher noch rätselhaft – aber alles deutet darauf hin, dass tatsächlich die Gene bestimmen, wer den Thron besteigen darf und wer nicht. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Bb-Ameisen aufgrund des andersartigen Rezeptors die Pheromone ihrer Artgenossen anders wahrnehmen und deuten als ihre BB-Verwandten, und dies wohl auch die Überlebensgarantie mehrerer Königinnen in einem Staat ist.

Mit dieser Studie ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, nicht nur eine bestimmte Verhaltensweise eines Individuums, sondern eine komplexe Sozialstruktur über eine ganze Hierarchiespanne hinweg auf ein einziges Gen zurückzuführen. Vielleicht ist komplexes Sozialverhalten auf molekularer Ebene weit weniger kompliziert als bisher angenommen.

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  • Quellen
Science 10.1126/science.1065247 (15. November 2001)
Science 294(5546): 1434 (2001)

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