Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ameisen gegen Elefanten: Wie die Insekten die Fressfeinde von Akazien aufspüren

15.02.2019

Ameisen beschützen afrikanische Akazien gegen Fressfeinde wie Elefanten, Giraffen oder Antilopen und erhalten im Gegenzug Unterschlupf und Nahrung von den Bäumen. Wie die Ameisen die Säugetiere detektieren, haben Bochumer Biologen in Afrika erforscht. In Current Biology berichten sie am 14. Februar 2019, dass die Insekten dafür Vibrationen nutzen und dass sie zwischen Vibrationen durch Säugetiere und Wind unterscheiden können.

Afrikanische Akazien haben viele Feinde. Pflanzenfressende Tiere wie Giraffen, Elefanten oder Antilopen können verheerenden Schaden anrichten. Sie fressen Blätter, ziehen dem Stamm die Rinde ab, brechen Äste oder stürzen den ganzen Baum um. Um sich zu schützen, gehen viele Akazien eine sogenannte mutualistische Beziehung mit Ameisen ein.


Die Akazien-Ameise Crematogaster mimosae verteidigt ihren Wohn-Baum gegen Angreifer.

© RUB, Felix Hager (Dieses Bild darf nur für eine Berichterstattung mit Bezug zur Ruhr-Universität Bochum im Kontext dieser Presseinformation verwendet werden.)


Felix Hager und Kathrin Krausa sind nach Afrika gereist, um dort das Verhalten von Ameisen zu untersuchen.

© RUB, Marquard (Dieses Foto darf nur für eine Berichterstattung mit Bezug zur Ruhr-Universität Bochum im Kontext dieser Presseinformation verwendet werden.)

Ameisen als Bodyguards

Sie stellen Ameisen sozusagen als Bodyguards ein, bieten Nahrung und Unterschlupf und erhalten im Austausch Schutz vor Pflanzenfressern.

Sobald die Akazie angefressen wird, strömen Ameisen aus und verteidigen aggressiv ihren Baum. Obwohl Ameisen viel kleiner sind, können sie Elefanten oder Giraffen verjagen, indem sehr viele Tiere gemeinsam sehr schnell reagieren.

Dr. Kathrin Krausa und Dr. Felix A. Hager von der Arbeitsgruppe Verhaltensbiologie und Didaktik der Biologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) wollten wissen, wie Ameisen es schaffen, so schnell zu reagieren und den Angreifer zu finden.

Dafür untersuchten sie das Verhalten der Akazien-Ameisen Crematogaster mimosae in Kenia. Ihre Ergebnisse wurden nun in dem renommierten Journal Current Biology publiziert.

Die beiden Forscher interessierte vor allem, was die Ameisen alarmiert. Elefanten sind kaum zu übersehen, nachts jedoch, und mit den relativ schlechten Augen der Ameisen, sind visuelle Reize nur sehr eingeschränkt von Nutzen.

Die Ausbreitung chemischer Reize, mit denen bisher die Abwehrreaktion der Ameisen erklärt wurde, ist verhältnismäßig langsam und stark vom Wind abhängig. Daher wären sie keine zuverlässige Informationsquelle.

„Wir hielten es darum für viel wahrscheinlicher, dass die Ameisen mechanische Reize detektieren“, sagt Kathrin Krausa. Damit fiel ihre Forschung in den Bereich der Biotremologie. Dies ist eine junge wissenschaftliche Disziplin, die die Produktion, Ausbreitung und Wahrnehmung von substrat-getragenen Vibrationen und ihren Effekt auf Organismen untersucht.

Vibrationen können durch Tiere, aber auch durch Wind hervorgerufen werden

„Eine Akazie in der afrikanischen Savanne vibriert nicht nur, wenn ein Elefant an ihr rüttelt“, erklärt Felix Hager. „Auch Wind versetzt Äste oder den ganzen Baum in Schwingungen.“

Die beiden Forscher wollten daher die durch Wind verursachten Vibrationen mit denen von fressenden Säugetieren vergleichen. „Anstelle von Elefanten, die zwar zahlreich vorhanden, aber schwer zu bändigen waren, haben wir eine Ziege an den Akazien fressen lassen“, so Kathrin Krausa.

Die Messungen zeigen, dass sich Vibrationen verursacht von fressenden Säugetieren klar von den vom Wind verursachten Vibrationen unterscheiden, sie sind hochfrequenter. Auch Ameisen nehmen diesen Unterschied wahr. Tatsächlich konnten Kathrin Krausa und Felix Hager zeigen, dass Vibrationen, die durch das Abzupfen von Blättern verursacht werden, die alarmierenden Reize sind.

Ameisen reagieren auf Säugetier-Vibrationen mit verstärktem Patrouillieren, wohingegen sich ihre Aktivität nicht ändert, wenn der Baum sich im Wind bewegt.

Die Vibrationen, die entstehen, wenn ein Säugetier ein Blatt abzupft, sind so stark, dass sie über den gesamten Baum weitergeleitet und von den Ameisen wahrgenommen werden. „So werden die überall auf dem Baum verteilten Ameisen innerhalb kürzester Zeit alarmiert“, so die Forscher.

Tropotaktische Orientierung

Eine durch Vibrationen alarmierte Ameise orientiert sich laut der Biologen unmittelbar in die Richtung, aus der die Vibrationen kommen. Sie erhält also eine Richtungsinformation. Dank dieser tropotaktischen Orientierung können Ameisen sehr schnell den Angreifer lokalisieren und bekämpfen. Vibrationen sind der Schlüsselreiz, den Ameisen nutzen, um die Akazie zu verteidigen.

Förderung

Die Arbeiten wurden finanziell durch ein Feodor-Lynen-Forschungsstipendium der Alexander-von-Humboldt-Stiftung an Dr. Felix A. Hager unterstützt.

Redaktion: Raffaela Römer

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Felix A. Hager und Dr. Kathrin Krausa
Arbeitsgruppe Verhaltensbiologie und Didaktik der Biologie
Fakultät für Biologie und Biotechnologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 29017
E-Mail: felix.hager@rub.de, kathrin.krausa@rub.de

Originalpublikation:

Felix Hager, Kathrin Krausa: Acacia ants respond to plant-borne vibrations caused by mammalian browsers, in: Current Biology, 2019, DOI: 10.1016/j.cub.2019.01.007

Dr. Julia Weiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht CeMM Studie gibt Einblick in die Funktionsweise eines wichtigen Genregulators
01.06.2020 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

nachricht Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen
29.05.2020 | Universität Heidelberg

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: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Im Focus: Biotechnology: Triggered by light, a novel way to switch on an enzyme

In living cells, enzymes drive biochemical metabolic processes enabling reactions to take place efficiently. It is this very ability which allows them to be used as catalysts in biotechnology, for example to create chemical products such as pharmaceutics. Researchers now identified an enzyme that, when illuminated with blue light, becomes catalytically active and initiates a reaction that was previously unknown in enzymatics. The study was published in "Nature Communications".

Enzymes: they are the central drivers for biochemical metabolic processes in every living cell, enabling reactions to take place efficiently. It is this very...

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gebäudewärme mit "grünem" Wasserstoff oder "grünem" Strom?

26.05.2020 | Veranstaltungen

Dresden Nexus Conference 2020 - Gleicher Termin, virtuelles Format, Anmeldung geöffnet

19.05.2020 | Veranstaltungen

Urban Transport Conference 2020 in digitaler Form

18.05.2020 | Veranstaltungen

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

Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

29.05.2020 | Biowissenschaften Chemie

Wald im Wandel

29.05.2020 | Agrar- Forstwissenschaften

Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems

29.05.2020 | Materialwissenschaften

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