Geborene Gärtner


Wie Ameisen ihre eigenen Nistplätze anpflanzen

Ameisen sind vieles, aber garantiert nicht langweilig. Jeder hat sicherlich schon einmal von ihrer Herkules-artigen Stärke [1], ihrem ökologisch-wichtigen Ordnungsdrang [2], ihrem unglaublichen Kollektivbewusstsein [3,4] oder ihren außergewöhnlichen Symbiosen gehört [5,6,7].

Nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen kommt nun eine weitere Eigenschaft dazu: der Sinn für den Gartenbau. Eine Forschergruppe der Ludwig-Maximilians-Universität München untersucht eine Ameisenart, die eine spannende Beziehung mit engverwandten SquamellariaArten aus der Familie der Kaffeegewächse (Rubiaceae) führt [8]. Die von den Fiji-Inseln stammenden Drüsenameisen der Art Philidris nagasau sammeln Samen der epiphytisch wachsenden Pflanzen und säen sie in Rindenspalten passender Wirtspflanzen. Bevorzugt werden dabei jene Baumarten, die sowohl für die Ameisen als auch für die Kaffeegewächse von Vorteil sind. So suchen die Ameisen die Bäume aus, die ihnen z.B. Nektar bieten oder deren Rinde passend große Risse für die wachsenden Epiphyten besitzt. Da sie geborene Gärtner sind, kümmern sie sich auch nach der Aussaat um ihre Schützlinge. Die Ameisen düngen die Pflänzchen, indem sie ihren Kot und ihren Urin in pflanzeneigene Hohlräume platzieren. Der Nährstoffzuschuss kommt den Aufliegerpflanzen natürlich sehr gelegen, da sie aufgrund fehlender Wurzeln keine Nährstoffe vom Waldboden aufnehmen können. Während die Pflanzen langsam wachsen, bilden und vergrößern sie kontinuierlich ihre Hohlraumstrukturen. Und nun erfolgt die Gegenleistung: Die Hohlräume werden den Ameisen dankend als Nistplätze „angeboten„. Erstaunlicherweise pflanzen die Ameisen häufig mehrere Samen in unmittelbarer Nachbarschaft, wodurch, mittels Ameisenstraßen, ein lebendiges Kolonienetzwerk auf einem einzigen Baum gebildet wird. Wie es für die staatenbildenden Insekten zu erwarten wäre, sitzt ihrer aller Mutter, die Ameisenkönigin, in der Zentralkolonie des Netzwerks und sorgt stets für Nachwuchs in den Kolonien

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Abb. 1: Hohlraumstrukturen der Wurzelknollen, Gattung  Hydnophytum bzw. Myrmecodia

Neben dem Mechanismus dieser Symbiose, haben die Biologen aus München aus weiteren Untersuchungen herausgefunden, dass diese extrem spezialisierte Interaktion bereits seit drei Millionen Jahren existiert, sehr wahrscheinlich beiderseitig genetisch verankert ist und somit obligatorisch für die Existenz beider Partner ist. Aus evolutionsbiologischer Sicht haben wir es hier also mit der höchstmöglichen Stufe von Koevolution zu tun.

Diese besondere Form der Symbiose nennt man übrigens Myrmekotrophie. Zum Düngen des Pflanzenpartners verwenden die assozierten Ameisengärtner nicht nur Kot, sondern ebenso andere organische Quellen wie Leichen, Fraßabfälle oder zersetzes Substrat. Innerhalb der Kaffeegewächse gibt es noch andere Gattungen, wie Myrmecodia oder Hydnophytum, die ähnliche Anpassungen an Ameisen zeigen [Abb.1]. Bei Myrmecodia ist zudem bekannt, dass sich nach erfolgter Selbstbestäubung rote Beeren bilden, die mit Vorliebe von Vögeln gefressen werden. Diese transportieren die Samen in ihrem Verdauungstrakt mit sich und geben diese inklusive eines „Nährstoffpaketes“ ab. Am Boden oder auf dem Baum angekommen, können diese erneut von Ameisen gesammelt und gesät werden, so dass der Zyklus von vorne beginnen kann [9].

Referenzen:

[1] http://www.derwesten.de/panorama/wochenende/ameisen-sind-ja-echt-stark-id7675608.html [Stand: 04.12.2016]

[2] http://www.waldwissen.net/wald/tiere/insekten_wirbellose/wsl_ameisen_faktenblatt/index_DE [Stand: 04.12.2016]

[3] http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/ueberlebensstrategie-feuerameisen-verknuddeln-sich-zu-rettungsboot-a-758899.html [Stand: 04.12.2016]

[4] O’Shea-Wheller, T. A., Sendova-Franks, A. B., & Franks, N. R. (2015). Differentiated anti-predation responses in a superorganism. PloS one, 10(11), e0141012. [Stand: 04.12.2016]

[5] http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/biologie-akazienbaeume-treiben-ameisen-in-die-abhaengigkeit-a-932067.html [Stand: 04.12.2016]

[6] https://de.wikipedia.org/wiki/Blattschneiderameisen [Stand: 04.12.2016]

[7] http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/tierische-zwangsarbeit-ameisen-knechten-blattlaeuse-mit-chemie-a-510503.html [Stand: 04.12.2016]

[8] http://www.nature.com/articles/nplants2016181 [Stand: 04.12.2016]

[9] https://de.wikipedia.org/wiki/Myrmekotrophie [Stand: 04.12.2016]

Bilderquellen:

[Abb. 1] http://www.wikipedia.org: Image caption: Ant plant (Hydnophytum formicarum). A Whole Plant. B Cut tuber showing caverns. /Spiny Ant Plant (Myrmecodia echinata). C-J Germination and development of caverns. (after Engler-Prantl); Fig. 453 from E. Gilg and K. Schumann, „Das Pflanzenreich. Hausschatz des Wissens.“, ca. 1900; published by Kurt Stüber, http://www.biolib.de [Stand: 04.12.2016]

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