Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Freund oder Feind? Immer der Nase nach

06.04.2009
Neue Forschungsergebnisse zum Kommunikationsverhalten von Ameisen

Eine Ameisenkolonie kann mehrere Millionen Bewohner beherbergen. Nur gut geschützt, überlebt die Kolonie. Dabei sind räuberische Artgenossen die größte Gefahr.

Sie können eine Kolonie in Windeseile überfallen und die Vorräte plündern. Für Ameisen ist es deshalb lebenswichtig zu erkennen, wer Feind und wer Freund ist. Dabei spielt der Duft eine wichtige Rolle. Duft wird zu einer Art "Ausweiskontrolle" für die Eingänge zur Kolonie, die von Wächterameisen bewacht werden. Sie machen mit Feinden aus anderen Kolonien - die "falsch" riechen - kurzen Prozess und attackieren diese massiv.

Der Biologe Prof. Giovanni Galizia von der Universität Konstanz ist den Mechanismen auf der Spur, wie Insekten Düfte wahrnehmen und was in ihrem Gehirn passiert, wenn sie Gerüche im Gehirn speichern. Gemeinsam mit Prof. Patrizia D'Ettorre von der Universität Kopenhagen hat der Biologe ganz neue faszinierende Erkenntnisse über Ameisen und ihr raffiniertes Türöffner-System gewinnen können. Die Wissenschaftler haben dabei insbesondere Kolonien der "Rossameise" im Labor untersucht. Die neuen Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Zeitschrift Proceedings of the Royal Society veröffentlicht, die von der Royal Society herausgegeben wird.

"Wer eine Grenze passieren will, zeigt seinen Pass. Eine Ameise, die in ihre Kolonie will, braucht den richtigen Duft", bringt es Galizia auf den Punkt. Damit ist Duft ein lebenswichtiger Faktor im komplexen Kommunikationssystem der Ameisen. Das Riechorgan der Ameisen sind ihre Antennen. Ein kompliziertes Drüsensystem am Körper produziert die unterschiedlichsten Duftstoffe. Die Bedeutung des Duftes im Rahmen der Kommunikation der Ameisen ist seit vielen Jahren ein wichtiges Forschungsthema. Wie aber funktioniert die Duft-Kommunikation in der Ameisenkolonie genau?

"Im Prinzip standen wir zu Anfang unserer Experimente vor drei großen Möglichkeiten", so der Biologe. Eine Option für das Wissenschaftlerteam war der Ähnlichkeitsvergleich. Galizia beschreibt, was sich dahinter verbirgt: "Die Wächterameise prüft einfach, wie ähnlich oder unähnlich der Duft der anderen Ameise ist." Eine zweite Möglichkeit, die die Wissenschaftler geprüft haben, war, ob es charakteristische Duftsignale im Gesamtduft gibt, auf die die Ameisen reagieren. Das könnte zum Beispiel das Wachs auf der Körperoberfläche sein. Die dritte Möglichkeit: Ameisen können tatsächlich nur ihre Feinde aktiv erkennen, nicht aber die eigenen Koloniebewohner.

Die Versuche, die Galizia und das Wissenschaftlerteam im Labor durchgeführt haben, zeigen: Es ist tatsächlich die Möglichkeit Nummer drei. Ameisen erkennen nur ihre Feinde, nicht ihre Freunde. Freunde haben gewissermaßen gar keinen Pass, sondern nur die Feinde! "Uns ist es gelungen, einzelne Substanzen des Körperdufts zu entfernen oder sie ganz gezielt hinzuzufügen. Wir konnten sehen: Nur wenn eine zusätzliche Komponente vorhanden ist, erkennt die Ameise eine andere als Feind", erklärt der Biologe den komplizierten Mechanismus. Fehlt hingegen eine Komponente, reagiert die Ameise nicht aggressiv.

Die Versuche haben auch gezeigt, dass die Einordnung als Feind oder als Freund ganz maßgeblich von den einzelnen Substanzen im Duftcocktail abhängig ist, denn nicht alle Substanzen funktionierten. Der Duftcocktail scheint genau definiert zu sein und verträgt keine Variationen. Die Ameisen reagieren ganz gezielt auf bestimmte Substanzen, auf andere gar nicht. "Die Ameisen haben ein vorgeprägtes System von Düften, die für die "Feindschaftserkennung" eingesetzt wird. Dies haben wir durch unsere Substanzentests im Labor herausgefunden", erklärt Galizia.

Dabei entwickelt sich der spezielle eigene Duft insbesondere durch die Nahrung, die die Ameisen aufnehmen. Dies geschieht langsam. Eine wichtige Funktion bei der Entstehung des gemeinsamen Duftes ist die Futteraufnahme. "Die Ameisen, die die gleiche Nahrung aufnehmen, entwickeln alle miteinander einen Duft. Durch den gegenseitigen Austausch von Futter wird diese Gemeinsamkeit sogar noch gefördert", so Galizia zur Verbindung von Sozialverhalten, Duft und Kommunikation. Die Wissenschaftler haben in diesem Zusammenhang drei Substanzen getestet: Einen langen linearen Kohlenwasserstoff, einen Kohlenwasserstoff mit einer Methylgruppe und einen mit zwei Methylgruppen. Nur die doppelt methylierten Substanzen haben gewirkt. "Vielleicht ermöglichen diese Substanzen eine größere Vielfalt in den körpereigenen Duftsignaturen", so Galizia. Um auszuschließen, dass auch die Körperbewegungen des Tieres oder andere optische Faktoren das Freund-Feind-Verhalten beeinflussen, haben die Wissenschaftler den Tieren in einer Versuchsreihe nur noch den Duft präsentiert und geprüft: Greift das Tier an oder bleibt es gelassen?

Mit ihren neuen Forschungsergebnissen zur Rolle der Düfte bei der Erkennung von "Freund" und "Feind" in der Ameisenkolonie haben die Wissenschaftler Galizia und D'Ettorre grundlegende Informationen zum Kommunikationsverhalten von Ameisen gewinnen können. "Das ist ein großer und zugleich winziger Schritt. Wir werden noch viele Experimente machen dürfen, bevor wir die Kommunikation dieser faszinierenden Tiere wirklich umfassend verstehen", so Galizia.

Mehr Informationen:
Ants recognize foes and not friends
Fernando J. Guerrieri, Volker Nehring, Charlotte G. Jørgensen, John Nielsen, C. Giovanni Galizia, and Patrizia d'Ettorre
Proc R Soc B published 1 April 2009, 10.1098/rspb.2008.1860
http://rspb.royalsocietypublishing.org/cgi/content/abstract/rspb.2008.1860v1

Claudia Leitenstorfer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-konstanz.de
http://rspb.royalsocietypublishing.org/cgi/content/abstract/rspb.2008.1860v1

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie