Soziale Insekten Ameisen sind die besseren Seuchenschützer

Mit dem QR-Code auf dem Rücken lassen sich die einzelnen Ameisen im Gewusel unterscheiden.

(Foto: Timothée Brütsch / University of Lausanne)
  • In Ameisennestern, aber auch bei anderen sozial lebenden Insekten wie Bienen, treten kaum Epidemien auf, obwohl dort sehr viele Tiere auf engem Raum zusammenleben.
  • Nach einer Studie in der Fachzeitschrift Science vermeiden kranke Arbeiterinnen den Kontakt zu anderen Nestbewohnern, um die Ausbreitung von Infektionen zu verhindern.
  • Für das Experiment klebten die Forscher den Ameisen winzige QR-Codes auf den Rücken. So konnten sie jedes Tier identifizieren und das Gewusel im Nest nachvollziehen.
Von Tina Baier

In fast jedem Team gibt es einen selbst ernannten Helden der Arbeit. Er schleppt sich mit Fieber ins Büro und hustet und schnupft dort solange herum, bis wirklich jeder verstanden hat, wie schlecht es ihm geht und wie sehr er sich für die Firma aufopfert. Meistens liegt dann kurze Zeit später das halbe Kollegium flach. Schließlich verbreiten sich die meisten Erreger durch den Kontakt zwischen Kranken und Gesunden.

Die Schwarze Gartenameise Lasius niger ist da schlauer. Nach einer aktuellen Studie in der Fachzeitschrift Science vermeiden kranke Arbeiterinnen dieser Ameisenart den Kontakt zu anderen Nestbewohnern und verringern so das Risiko, dass sie andere anstecken. Genauer gesagt reagiert sogar die gesamte Kolonie auf grassierende Erreger. Und weil unter Ameisen nicht das Individuum zählt, sondern die Kolonie, die wie eine Art Superorganismus funktioniert, ist es das oberste Ziel, die Eier legende Königin und den Nachwuchs vor Ansteckung zu schützen. Bleiben diese gesund, ist das Überleben des Superorganismus gesichert, in dem die einzelnen Tiere mit den Körperzellen eines Menschen vergleichbar sind.

QR-Codes auf dem Rücken

Um die Reaktion einer Kolonie auf eine Infektion zu untersuchen, haben die Schweizer Evolutionsbiologin Nathalie Stroeymeyt von der Universität Lausanne und ihre Kollegen 4266 Gartenameisen winzige QR-Codes auf den Rücken geklebt. Anhand dieser 0,8 mal 0,8 Millimeter kleinen Markierungen konnten die Wissenschaftler jederzeit jedes einzelne Tier identifizieren. Während der Experimente filmten sie dann das Gewusel in der Kolonie. Ein speziell dafür entwickeltes Computerprogramm wertete die Daten aus und errechnete, welche Ameisen wie lange in welchem Winkel Kontakt zueinander hatten. "Innerhalb von 24 Stunden finden in einer Kolonie mit 154 Ameisen bis zu 153 000 Kontakte statt", sagt Stroeymeyt.

In ihrem ersten Experiment stellten die Ameisenforscher fest, dass schon das normale Interaktionsnetzwerk ohne akute Bedrohung durch Krankheitserreger darauf ausgerichtet ist, die Gefahr einer Infektion möglichst gering zu halten. Arbeiterinnen, die viel außerhalb des Nests unterwegs sind, haben demnach bei ihrer Rückkehr nur wenig Kontakt zu Tieren, die im Innendienst arbeiten. Das sei sinnvoll, weil die Tiere im Außendienst ein höheres Risiko haben, sich mit Krankheitserregern zu infizieren, sagt Sylvia Cremer, Evolutionsbiologin am österreichischen Institute of Science and Technology (IST), die an der Studie beteiligt war. Zu Nestbewohnern, die wie die Königin oder die Ammen, die sich um die Brut kümmern, besonders wichtig für das Überleben der Kolonie sind, hatten diese Tiere gar keinen Kontakt. Wie würden die Ameisen reagieren, wenn der Kolonie tatsächlich Gefahr durch einen Erreger droht? "Wir wollten wissen, ob sie ihr Netzwerk dann verändern können", sagt Cremer.

Ameisen bemerken die Gefahr, bevor die Ersten krank werden. Da sind sie den Menschen voraus

Ameisen haben in ihrem Nest nämlich ein ähnliches Problem wie Menschen im Büro, in Schulen oder auf dem Oktoberfest: Überall, wo viele Lebewesen derselben Art auf engem Raum zusammen sind und intensive Sozialkontakte pflegen, können sich Krankheitserreger schnell ausbreiten. Erstaunlicherweise treten Epidemien in Ameisennestern, aber auch in Bienenstöcken und den Behausungen anderer sozial lebender Insekten, trotzdem sehr selten auf.

Wie das Team um Stroeymeyt herausgefunden hat, haben zumindest die Gartenameisen einen Mechanismus entwickelt, um die Ausbreitung von Krankheitserregern in der Kolonie effektiv einzudämmen. In ihrem Experiment infizierten die Ameisenforscher zehn Prozent der Außenarbeiterinnen einer Kolonie mit einem Pilz und beobachteten danach einen Tag lang das Muster der sozialen Interaktionen. "Die infizierten Arbeiterinnen isolierten sich aktiv selbst", schreiben die Forscher in Science: Sie verbrachten mehr Zeit außerhalb des Nests und hielten einen größeren Abstand zum Rest der Kolonie als vor der Infektion. Wenn sie dann doch irgendwann ins Nest zurückkehrten, schränkten sie ihren Bewegungsradius im Vergleich zu vorher ein. Im Prinzip verhalten sich die Insekten wie ein Arzt, der seinen Patienten mitten in einer Grippewelle zur Begrüßung nicht mehr die Hand gibt, um die vielen Keime, mit denen er bei der Behandlung der Kranken in Kontakt gekommen ist, nicht auf sie zu übertragen.

"Doch nicht nur die infizierten Tiere reagierten", sagt Cremer. "Die gesamte Kolonie passte ihre Interaktionen so an, dass das Risiko krank zu werden verringert wurde." Unter anderem begannen auch die gesunden Tiere im Außendienst weniger Zeit im Nest zu verbringen. Und die im Nest arbeitenden Ammen schleppten die Brut tiefer ins Innere, um einen Kontakt mit den kranken Tieren noch unwahrscheinlicher zu machen.

Das alles passiert, bevor die ersten Ameisen überhaupt Krankheitssymptome zeigen. Im Unterschied zu Menschen sind die Insekten in der Lage, schon die Anwesenheit von Krankheitserregern wahrzunehmen. Entsprechend frühzeitig und effektiv können sie reagieren. Menschen hingegen bemerken die Gefahr im Prinzip erst, wenn es eigentlich schon zu spät ist. Nämlich dann, wenn der Kollege bereits hustend, schniefend und mit fiebrigen Augen neben einem im Büro sitzt.

Wie Tiere navigieren

mehr...