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News: Nachwuchsproduzentenparfum

Nur wenigen Ameisen - häufig gar nur einer - gebührt die Ehre, in einer Kolonie befruchtete Eier zu legen. Eine besondere Duftmischung signalisiert ihren Nestgenossinnen, dass sie dafür zuständig ist. Dasselbe Parfum findet sich auch bei Arbeiterinnen, die dieser Aufgabe nur im Bedarfsfall nachgehen dürfen.
In Ameisenstaaten sind die einzelnen Aufgabengebiete klar geregelt: Während sich etliche der feingliedrigen Sechsbeiner die Arbeit teilen – von der Nahrungsbeschaffung über die Nestpflege bis hin zur Aufzucht der Larven –, legt in der Regel nur eine einzige Königin die Eier und sorgt so für den Nachwuchs der Kolonie. Schicken sich andere Nestgenossinnen an, trotz Oberhaupt selbst zur Fortpflanzung beitragen zu wollen, reagieren ihre Mitbewohnerinnen meist aggressiv und überwältigen die Abweichlerinnen.

Ein solches Verhalten zeigen auch die Angehörigen der australischen Ameisenart Myrmecia gulosa – hier legen manche Arbeiterinnen Eier, die jedoch nicht lebensfähig sind und nur als Nahrung dienen. Verliert der Stamm jedoch seine Königin, können jene Tiere lebensfähige Eier produzieren, aus denen aber, weil sie unbefruchtet sind, nur Männchen schlüpfen. Werden sie allerdings in Gegenwart einer Königin experimentell dazu angeregt, rücken ihnen ihre Stammesgenossinnen auf den Leib.

Schon länger vermuten Wissenschaftler, dass langkettige Kohlenwasserstoffe auf der Cuticula der Tiere – einer schützenden Schicht aus Chitin, Proteinen und Mineralsalzen – die Botschaft von dem ungehörigen Verhalten übermitteln. Und da Myrmecia gulosa offenbar eine feine Nase für Nachwuchsproduzenten beziehungsweise Unfruchtbare hat, unterzogen Vincent Dietemann von der Universität Würzburg und seine Kollegen die australischen Ameisen nun einem Riechtest.

Sie hatten alle möglichen Vertreter gesammelt: Königinnen, Arbeiterinnen, die in einem verwaisten Staat aufwuchsen und daher ohne Repressalien lebensfähige Eier legen konnten, sowie ihre unfruchtbaren Nestmitbewohnerinnen. Für jede Gruppe analysierten die Forscher die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe auf der Cuticula – und entdeckten einen chemischen Fingerzeig für Fruchtbarkeit: zwei 25 C-Atome lange Kohlenwasserstoffverbindungen. Sie fehlten den normalen Arbeiterinnen, fanden sich aber sowohl bei den Königinnen als auch bei den Gelegenheits-Eierlieferantinnen.

Und genau diese Substanzen versetzten Nachwuchs betreuende Artgenossinnen in Aufregung, wie die Wissenschaftler anschließend in Experimenten mit den gereinigten Stoffen feststellten. Legten sie normalen Arbeiterinnen Objektträger mit Duftextrakt vor, begutachteten die Tiere das glasige Serviertablett höchst aufmerksam mit ihren Fühlern. Fügten die Forscher gar weitere andere Substanzen aus der Cuticula bei, die für sich allein keine Reaktion auslösen konnten, war das Interesse sogar noch größer. Wobei die Forscher hier zur Vorsicht bei der Interpretation mahnen: Vielleicht hatten die zusätzlichen Verbindungen einfach nur den Geruchseindruck "Ameisen-typischer" gemacht.

Mit ihren Ergebnissen haben Dietemann und seine Kollegen womöglich noch zur Lösung eines weiteren Rätsels beigetragen. Denn in zahlreichen früheren Untersuchungen konnten Forscher zwar offensichtlich eine Wirkung von Pheromonen feststellen, doch konnten sie die Quelle der Duftstoffe nicht aufspüren. Bisher hatten sich Wissenschaftler hierbei vor allem auf so genannte exokrine Drüsen konzentriert, die ihre Sekrete nach außen, also direkt auf die Cuticula abgeben. Die von den Würzburger Forscher analysierten Kohlenwasserstoffe werden aber in Drüsenzellen produziert, die ihre Substanzen in die Hämolymphe der Tiere ausschütten. Über diesen inneren Transportweg gelangen die Stoffe schließlich zur Cuticula, und eine Art Reservoir, wie es sich bei exokrinen Drüsen nachweisen lässt, gibt es hier nicht – kein Wunder, dass diese mögliche Pheromonquelle erst kürzlich entdeckt wurde.

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