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Evolution

Innige Gemeinschaft

Wo ein gepflegter Garten gedeiht, sind ungewollte Nutznießer meist nicht weit. Das mussten schon vor Millionen von Jahren auch die Blattschneiderameisen erfahren, deren mühsam gehegte Pilzgärten von Parasiten befallen wurden. Doch die Ameisen suchten sich Hilfe - und revanchierten sich auf eine ganz besondere Art.
Das ganze Leben von Blattschneiderameisen dreht sich um zwei Pilze. Die einen werden gehegt und gepflegt, von spezialisierten Arbeiterinnen mit zerkauten Blättern versorgt, die Myzelien regelmäßig beschnitten, bis kleine Myzelknötchen, die Bromatien, entstehen. Sie sind die einzige Nahrungsgrundlage des Ameisenvolkes. Doch die so genannten Kohlrabikörperchen der mühsam gezüchteten Pilzgärten sind in dauerhafter Gefahr. Denn der Schmarotzerpilz Escovopsis hat es ebenfalls auf sie abgesehen.

Blattschneiderameise
Blattschneiderameise | Blattschneiderameisen sind die Gärtnerinnen unter den Ameisen. Sie ernähren sich ausschließlich von Pilzen, die sie mit zerkauten Blättern heranzüchten.
Seit etwa 50 bis 65 Millionen Jahren begärtnern die Ameisen nun schon ihre Pilze, und seit ebenso langer Zeit bekämpfen sie auch den schlauchförmigen Parasiten. Lange wurde gerätselt, wie genau die Insekten ihre Gärten von den unerwünschten Verunreinigungen frei halten. Mal unterstellte man den Arbeiterinnen ein besonderes Gespür für den Feind, mal wurden Selbstreinigungskräfte des kultivierten Pilzes erwogen. Eine internationale Forschergruppe um den Bakteriologen Cameron Currie von der Universität von Wisconsin in Madison lüftete vor sechs Jahren dann das Geheimnis: Die Blattschneiderameisen hatten sich zur Bekämpfung des Feindes Hilfe geholt – in Form von Bakterien.

Ameise mit Bakterien
Ameise mit Bakterien | Um ihre Pilze vor dem unwillkommenen Schmarotzerpilz zu schützen, gründeten die Ameisen eine Arbeitsgemeinschaft mit Bakterien. Diese sitzen als weißer Belag auf dem Kopf dieser Arbeiterin.
Die fadenförmigen Gesellen namens Pseudonocarida sitzen auf dem Körper der Ameisen, wo sie ein Antibiotikum produzieren, das den Schmarotzerpilz auf Abstand hält. So sorgt allein die liebevolle Pflege des Speisepilzes durch die Arbeiterinnen für die Reinhaltung des Gartens.

Für die Blattschneiderameisen ist diese Arbeitsteilung eine wunderbare Sache. Aber was haben die Bakterien davon? Eine ganze Menge, entdeckte Currie nun mit einem weiteren internationalen Forscherteam. Denn die Ameisen bieten den Bakterien Unterschlupf und Nahrung – in ihren eigenen Körpern.

Zwar hatte Currie schon 1999 die weißen Ablagerungen auf den Körpern der Blattschneiderameisen entdeckt und untersucht, doch erst später kam er auf die Idee, die Bakterien komplett von den Körperteilen der Insekten zu entfernen. Ein Blick unter das Mikroskop enthüllte plötzlich Erstaunliches: Das Exoskelett barg zahlreiche sichelförmige und poröse Aushöhlungen. Bei einer genaueren Untersuchung fanden die Wissenschaftler zudem eine exokrine Drüse unter jeder Körperhöhle, die aus Drüsenzelle bestand, welche durch eine Röhrenzelle mit der Körperoberfläche verbunden war. Die Folgerung der Forscher: Die Ameisen beherbergen ihre Arbeitskollegen nicht nur, sie füttern sie sogar mit körpereigenen Sekreten.

Ameisenkörper unter dem Elektronenmikroskop
Ameisenkörper unter dem Elektronenmikroskop | Die propleuralen Platten direkt unterhalb des Kopfes sind bevorzugte Heimat der Bakterien.
Diese sehr intime Form der Bezahlung scheint sich schon vor langer Zeit entwickelt zu haben. Schon die evolutionsgeschichtlich sehr frühe Gattung Apterostigma hat eine Kooperation mit den Bakterien geschlossen. Auch hier sorgen körpereigene Sekrete für das leibliche Wohl der Helfer. Aushöhlungen der Kutikula sind allerdings noch nicht vorhanden. Diese entwickelten sich erst bei jüngeren Arten – und auch hier in unterschiedlicher Ausgestaltung: Bei den meisten Blattschneiderameisen-Arten konzentrieren sich die Aushöhlungen auf die propleuralen Platten der Vorderbrust, direkt über dem ersten Beinpaar. Bei den Vertretern von Cymphomyrex longiscapus, C. muelleri und C. costatus hingegen finden sie sich am ganzen Körper, inklusive Kopf und Beinen. Haarähnliche kutikuläre Auswüchse schützen die Bakterien hier zudem vor einer unfreiwilligen Rutschpartie aus den Körperöffnungen heraus.

Die Arbeitsgemeinschaft von Blattschneiderameisen und Bakterien hat sich scheinbar seit Millionen von Jahren bewährt – und wird von Generation an Generation weitergegeben. Denn bei der Neugründung von Kolonien nehmen die Weibchen nicht nur den Pilz in einer eigens geformten Schlundtasche mit in die neue Behausung. Auch die Bakterien fliegen mit, in ihren eigenen, wohl gehüteten Kämmerlein. Und sorgen so schon vom ersten Tag an für eine saubere und bekömmliche Mahlzeit und so für das Gedeihen der neuen Kolonie.
06.01.2006

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 06.01.2006

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