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 Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu
05.12.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen
05.12.2016 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

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: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flüssiger Wasserstoff im freien Fall

05.12.2016 | Maschinenbau

Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungsnachrichten