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Parasitärer Bandwurm beeinflusst Verhalten und Lebensdauer von nicht befallenen Nestgenossen einer Ameisenkolonie
Ameisen werden relativ häufig von Parasiten befallen. So können beispielsweise Bandwürmer Ameisen als Zwischenwirt nutzen, um einen Teil ihrer Entwicklung zu vollziehen, bevor sie ihren Lebenszyklus im Hauptwirt vollenden. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) haben nun festgestellt, dass eine solche Parasitierung nicht nur die direkt betroffenen Ameisen in Aussehen und Verhalten verändert, sondern darüber hinaus auch Verhaltensänderungen bei nicht infizierten Nestgenossen bewirkt. So geht das Aggressionsverhalten einer Ameisenkolonie zurück, wenn sich in dem Nest parasitierte Tiere befinden. Die Untersuchungen der Mainzer Evolutionsbiologen um Univ.-Prof. Dr. Susanne Foitzik dienen dazu, den Einfluss der Parasiten auf Sozialstaaten zu erforschen und herauszufinden, wie genau Parasiten ihren Wirt manipulieren, um selbst besser zu überleben. Die neuen Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht.
Die Ameisenart Temnothorax nylanderi ist in Westeuropa heimisch und lebt hier vorzugsweise in Eicheln oder Totholz am Waldboden. Die Arbeiterinnen sind zwei bis drei Millimeter groß und bilden Kolonien mit 50 bis 200 Tieren. Sie dienen als Zwischenwirt für den Bandwurm Anomotaenia brevis, der die Ameisen im Larvenstadium befällt und sich in ihrem Darm ansiedelt. Infizierte Ameisen sind gelb und unterscheiden sich damit deutlich von den ansonsten vorwiegend braunen Tieren. Sie sind aber auch inaktiv und bleiben im Nest, wo sie sich kaum an sozialen Aufgaben wie der Brutpflege beteiligen. Der Bandwurm vollendet seinen Lebenszyklus, wenn die Ameisen vom Hauptwirt, einem Specht, gefressen werden. Im Lennebergwald, einem 700 Hektar großen Waldgebiet nordwestlich von Mainz, sind rund ein Drittel aller Ameisennester befallen und rund 13 Prozent der Tiere sind infiziert.
„Die Parasiten haben faszinierende Strategien entwickelt, um ihre eigenen Interessen zu verfolgen und sich zum Beispiel besser zu vermehren“, erklärt Susanne Foitzik. „Sie versuchen dabei die Ameisen so zu beeinflussen, dass die Wahrscheinlichkeit, von einem Specht gefressen zu werden, steigt.“ Dies gelingt ihnen im Falle von Temnothorax nylanderi in verschiedener Hinsicht: Befallene Ameisen, so ein Ergebnis der neuen Studie, leben länger als nicht befallene Nestgenossen. „Möglicherweise ist die längere Lebensdauer eine Folge veränderter Genregulation, vielleicht aber auch ein Ergebnis der besseren Fütterung, die infizierte Tiere genießen“, erklärt Sara Beros, Erstautorin der Studie. Sie zeigen außerdem in Reaktion auf eine simulierte Spechtattacke ein geringeres Fluchtverhalten, was für den Parasiten die Chance gefressen zu werden ebenfalls erhöht.
„Den langen Arm des Parasiten“ haben die Autoren der Studie schließlich den Effekt genannt, dass der Bandwurm nicht nur die befallenen Ameisen, sondern auch die nicht befallenen Nestgenossen manipuliert. Zum einen haben die Nestgenossen eine kürzere Lebensspanne und zwar nicht nur im Vergleich mit den befallenen Tieren sondern auch im Vergleich mit anderen Ameisen aus nicht infizierten Kolonien – vermutlich eine Folge von Stress durch die Notwendigkeit, für die infizierten Tiere sorgen und dabei gleichzeitig auf ihre Arbeitskraft verzichten zu müssen, weil sie sich nicht an Gemeinschaftsaufgaben beteiligen. Zum anderen zeigt eine parasitierte Kolonie auf der Verhaltensseite ein geringeres Aggressionsniveau gegenüber Eindringlingen derselben Art. Die Wissenschaftler nehmen an, dass der Hintergrund für diese Beobachtung in der chemischen Signatur der infizierten Tiere liegt, die einen anderen Geruch ausströmen. Ein nestspezifischer Geruch ist bei Ameisen üblicherweise ein Erkennungsmerkmal für Gruppenmitglieder. Wird es durch andere Düfte gestört, beeinflusst dies auch die Abwehrbereitschaft gegenüber Eindringlingen.
Foto:
http://www.uni-mainz.de/bilder_presse/10_zoologie_ameisen_bandwurm_01.jpg
Braune, gesunde und gelbe, infizierte Ameise der Art Temnothorax nylanderi
Foto/©: Susanne Foitzik
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Eine gelbe, von dem Bandwurm Anomotaenia brevis infizierte Ameise
Foto/©: Susanne Foitzik
http://www.uni-mainz.de/bilder_presse/10_zoologie_ameisen_bandwurm_03.jpg
Braune, gesunde und gelbe, infizierte Ameise (oben) sowie der Bandwurm Anomotaenia brevis in seinem Larvenstadium, wie es in der Ameise vorkommt (unten)
Foto/©: Susanne Foitzik
Veröffentlichung:
Sara Beros et al.
The parasite’s long arm: a tapeworm parasite induces behavioural changes in uninfected group members of its social host
Proceedings of the Royal Society B, 18. November 2015
DOI: 10.1098/rspb.2015.1473
Weitere Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Susanne Foitzik
Institut für Zoologie: Abt. 4 – Evolutionsbiologie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
55099 Mainz
Tel. +49 6131 39-27840
Fax +49 6131 39-27850
E-Mail: foitzik@uni-mainz.de
http://www.bio.uni-mainz.de/zoo/evobio/
Weitere Links:
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1819/20151473 (Article)
https://www.uni-mainz.de/presse/59226.php (Pressemitteilung „Neue Gene führen zur Arbeitsteilung in Insektenstaaten“)
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Biology
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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