Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ökosystem Tropen: Ameisen schützen Bäume vor Feinden

28.11.2001


Enge Verbindung zwischen Pflanze und Ameise: Auf einem Blatt der tropischen Baumart Macaranga winkleri patrouillieren etliche Crematogaster-Arbeiterinnen. Foto: Fiala


Eine Ameisenkönigin aus der Gattung Crematogaster gründet gerade eine Kolonie. Sie befindet sich im Inneren eines etwa zehn Zentimeter großen Keimlings von Macaranga winkleri. Diese Baumart lebt in einer engen Partnerschaft mit Ameisen. Foto: Fiala


Der Artenreichtum in den Tropen stellt die Wissenschaft noch immer vor Rätsel: Wie ist diese biologische Vielfalt entstanden, wie wird sie aufrecht erhalten? Vor diesem Hintergrund erforschen Biologen von der Uni Würzburg, welche Rolle die enge Partnerschaft zwischen Ameisen und Bäumen in den tropischen Ökosystemen spielt.

In den tropischen Regionen der Welt haben sich viele Ameisen auf eine dauerhafte Verbindung mit Pflanzen eingelassen. Meist stellen die Pflanzen den Ameisen Nistraum und Nahrung zur Verfügung. Im Gegenzug schützen die Ameisen ihre Partner effektiv vor pflanzenfressenden Tieren und Konkurrenten.

"Der Schutz durch die Ameisen scheint ein wesentlicher Faktor dafür zu sein, dass diese Pflanzen an tropischen Pionierstandorten überleben können", sagt Dr. Brigitte Fiala vom Würzburger Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie. Mit Pionierstandorten meint die Biologin Orte, die erst wieder neu von Pflanzen besiedelt werden müssen, also zum Beispiel brach liegende oder gerodete Flächen.

Dr. Fiala untersucht die Entstehung einer Ameisen-Pflanzen-Partnerschaft zusammen mit drei Kollegen. Beteiligt sind der Evolutionsbiologe Dr. Jürgen Gadau von der Würzburger Uni, Prof. Dr. Ulrich Maschwitz, Zoologe aus Frankfurt am Main, und Prof. Dr. Kurt Weising, Botaniker aus Kassel. Das interdisziplinäre Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf der Baumgattung Macaranga aus der Familie der Wolfsmilchgewächse. Zu dieser Gattung gehören einige der bedeutendsten Pionierbäume Südostasiens, die beim Regenerationsprozess des Tropenwalds ein wichtiges Durchgangsstadium für die nachfolgenden Phasen bilden.

Die Gattung Macaranga enthält besonders viele Arten, die mehr oder weniger eng mit Ameisen assoziiert sind: Das Spektrum der Vergesellschaftung reicht von gelegentlichen Besuchen bis hin zum unabdingbaren Zusammenleben. Darum eignet sich das Macaranga-System besonders gut, um die unterschiedlich intensiven Beziehungen zwischen Baum und Ameise unter ökologischen und evolutionsbiologischen Aspekten zu analysieren und zu vergleichen.

Die Forscher wollen herausfinden, welche Rolle die Ko-Evolution bei der Entstehung der Partnerschaft zwischen Macaranga-Arten und Ameisen aus der Gattung Crematogaster gespielt hat. Ko-Evolution bedeutet, dass sich eine Tier- oder Pflanzenart im Verlauf der Erdgeschichte nicht für sich allein, sondern in enger Verbindung mit anderen Arten weiterentwickelt. Dieser Prozess bringt Partner hervor, die mehr oder minder gut aufeinander eingespielt sind.

Um die Eigenschaften, die erst im Verlauf einer Ko-Evolution entstanden sind, von den schon ursprünglich vorhandenen Merkmalen unterscheiden zu können, müssen die Forscher sowohl die Stammesgeschichte der Ameisen als auch der Bäume analysieren. Das tun sie, indem sie spezielle Regionen der Erbsubstanz DNA untersuchen und vergleichen.

Dr. Fiala: "Unsere bisherigen Analysen bei mehr als 30 Macaranga-Arten unterstützen die These, dass die Symbiose, also die Partnerschaft mit Ameisen innerhalb dieser Gattung mehrfach unabhängig voneinander entstanden ist." Auf der Basis der untersuchten DNA-Sequenzen soll ein molekularer Stammbaum der an der Symbiose beteiligten Ameisenarten erstellt und dann mit der Stammesgeschichte der Gattung Macaranga verglichen werden.

Ein Hauptaugenmerk gilt den evolutionären Mechanismen, die zur Ausbildung der Symbiose geführt haben, zum Beispiel der Evolution von Merkmalen, die sowohl bei den Ameisen als auch bei den Pflanzen unmittelbar mit dem Zusammenleben der Partner in Verbindung stehen. Die Untersuchungen sollen letzten Endes dazu beitragen, dass man die Rolle der Ameisen-Pflanzen-Partnerschaft für die langfristige Evolution und die Erhaltung der Artenvielfalt in den Tropen besser einschätzen kann.

Weitere Informationen: Dr. Brigitte Fiala, T (0931) 888-4366, Fax (0931) 888-4352, E-Mail: 
fiala@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw

Weitere Berichte zu: Ameise Fiala Gattung Ko-Evolution Macaranga Symbiose Tropen Ökosystem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Totes Holz für mehr Leben im See
18.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Vor einem Jahr sagten Wittener Studierende dem Verpackungsmüll den Kampf an
18.05.2018 | Universität Witten/Herdecke

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics