Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ameisen und Akazien mit Teamgeist

25.08.2009
Fressfeinde und Konkurrenten hält man am besten ab, in dem man sich in einer Symbiose verbündet.

Wie das genau bei den Ameisen und Akazien in Mexiko funktioniert, haben der Botaniker Prof. Martin Heil und seine Doktorandinnen von der Universität Duisburg-Essen untersucht. Ihr Ergebnis kommt für die Fachwelt sehr unerwartet und wird daher für einigen Wirbel sorgen.

"Wir zeigen an einer Ameisen-Pflanzen-Symbiose, dass sich Investitionen seitens der Wirtpflanze auszahlen und wieso 'bessere' Wirtpflanzen weniger stark unter Parasiten leiden", sagt Martin Heil. "Dieses Ergebnis widerspricht der generellen Erwartung, dass gute Wirte auch für Parasiten attraktiver sind, und sollte daher in der Fachwelt für Aufsehen sorgen." Und so berichtet nun sogar die hochrangige Zeitschrift "Proceedings of the National Academy of Science" (Nationale Akademie der Wissenschaften der USA) in ihrer aktuellen Ausgabe über das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Botanik-Projekt.

Warum bleiben Symbiosen stabil?

Symbiosen - vorteilhafte Interaktionen zwischen verschiedenen Arten - sind in der Natur weit verbreitet: Man denke nur an Blüten und ihre Bestäubung durch Bienen oder die Verbreitung von Früchten und Samen durch Tiere. Doch diese Verhältnisse stellen die Wissenschaften vor ein Rätsel: Wie bleiben solche Interaktionen stabil? Wieso versucht nicht jeder Partner, seinen Erfolg zu erhöhen und die Investition zu verringern? Warum wird eine Symbiose nicht irgendwann zwangsläufig zu einem parasitären Verhältnis?

Die Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen haben in Kooperation mit mexikanischen Kollegen herausgefunden, wie eine erhöhte Investition des Wirts zusammen mit einer Spezialisierung des Partners solche Symbiosen stabilisieren kann. Geforscht wurde in Mexiko: Ganze Ameisenkolonien leben hier in bestimmten Akazienarten. Die Ameise bezieht Nistraum und Nahrung von ihrem Wirt und verteidigt ihn im Gegenzug gegen Fraßfeinde.

Mexiko: Gute und schlechte Ameisen

Da die Akazien ihren Ameisen die komplette Nahrung bereitstellen, haben sich hier auch Parasiten entwickelt: andere Ameisenarten, welche die Nahrung nutzen, ihren Wirtsbaum aber nicht verteidigen. Interessant: Die Akazienarten, die ihren Ameisen mehr Nahrung und Nistraum zur Verfügung stellen, sind fast immer von den "guten", schützenden Ameisen besetzt. "Da stellt sich natürlich die Frage, warum die Pflanzen, die mehr investieren, nicht verstärkt unter Parasiten leiden - wie man es eigentlich annehmen sollte", sagt Martin Heil.

Des Rätsels Lösung erklären Heil und seine Mitarbeiterinnen Marcia González-Teuber und Stefanie Kautz in der renommierten Fachzeitschrift PNAS: Die symbiontischen Ameisen leben ausschließlich von der von ihrem Wirt bereitgestellten Nahrung und sind in ihrer gesamten Verdauung völlig auf diese spezialisiert. Die parasitische Ameise dagegen ist viel weniger spezialisiert und vermutlich auch weniger effizient darin, diese Nahrung zu verdauen.

Gute Anpassung ist der Schlüssel zum Erfolg

In der Folge verschieben sich die Konkurrenzverhältnisse zwischen den Ameisen: Produziert die Wirtspflanze viel, so kann der besser angepasste Symbiont mit steigender Nahrung und damit mehr Nachkommen die Akazie erfolgreich gegen parasitische Ameisen verteidigen und gewinnt damit die Konkurrenz. Unterschiedliche Investitionen und Anpassungen beider Partner sind der Schlüssel, der diese Symbiose gegen Ausbeutung durch Parasiten schützt.

Prof. Heil und sein Team vermuten nun, dass diese Situation auch auf andere Systeme zutrifft, und dass Spezialisierungen generell einen wichtigen Faktor in der Stabilisierung von Symbiosen darstellen. Wer sich spezialisiert, kann die Ressourcen von seinem Wirt besser nutzen und sich gegen weniger spezialisierte Konkurrenten durchsetzen. Gemeinsam bildet man ein unschlagbares Team, das sich gegen Eindringlinge von außen hervorragend zur Wehr setzen kann.

Für weitere Informationen:www.pnas.org/papbyrecent.shtml, Prof. Dr. Martin Heil, mheil@ira.cinvestav.mx oder martin.heil@uni-due.de

Redaktion: Isabelle De Bortoli, Tel. 0203/379-2429

Beate Kostka | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-due.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mikro-U-Boote für den Magen
24.01.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Echoortung - Lernen, den Raum zu hören
24.01.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie