Posted in: Biologie 9. Januar 2018 12:04 0 Kommentare Weiter lesen →

Wie Ameisen sich vor Pilzinfektionen schützen

Kommt eine Ameise mit dem krankheitserregenden Pilz Metarhizium in Berührung, so wird sie zu einer Gefahr für die gesamte Kolonie. Weil die Ameisen eng zusammenlebenden, könnte eine Infektion für alle den Tod bedeuten. Zum Schutz der Kolonie opfern sie deshalb infizierte Artgenossen.

Das berichtet ein Forschungsteam unter der Leitung von Sylvia Cremer vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), die an Ameisen der invasiven Art Lasius neglectus forscht. Cremer hatte bereits nachweisen können, dass sich Koloniemitglieder gegenseitig intensiv reinigen und pflegen, wenn sie pathogene Pilzsporen identifizieren. Dadurch senken sie das Risiko, dass der Pilz in den Körper eindringt und das Tier infiziert.

Doch was passiert, wenn die pflegenden Ameisen den Pilz nicht erfolgreich entfernen können, und sich ein Tier mit dem Pilz ansteckt? Dieser Frage gingen Sylvia Cremer und Christopher Pull mit Kollegen von der University of London und der Universität Würzburg nach.

In einer Serie von Experimenten beobachteten die Forscher, wie radikal Ameisen bei ihrer Brut vorgehen: „Die Koloniemitglieder sind in der Lage, kranke Tiere schon in einer frühen Phase des Infektionsverlaufs zu riechen und zu isolieren“, erklärt Sylvia Cremer. „Danach führen sie das durch, was wir als ‚destruktive Desinfektion‘ bezeichnen: das Töten von Pilz und erkranktem Tier, um den Erreger daran zu hindern, ansteckend zu werden und sich auf Nestgenossen auszubreiten“.

Die Beobachtungen stellt das Forschungsteam im Fachmagazin „eLife“ vor.

Die destruktive Desinfektion besitzt erstaunliche Parallelen zum Immunsystem von Wirbeltieren: Infizierte Zellen von Wirbeltieren senden ein Signal aus, das Immunzellen anlockt. Die machen Löcher in die infizierte Zelle und injizieren giftige Substanzen, die die Zelle und den darin befindlichen Krankheitserreger töten.

Ameisen mit Puppe. Foto: Christopher Pull / IST Austria

Ameisen mit Puppe. Foto: Christopher Pull / IST Austria

Ganz Ähnliches geschieht bei Lasius neglectus, wie Christopher Pull beschreibt: „Die Tiere produzieren Ameisensäure die den Pilz töten kann, sie muss allerdings in den Körper der Puppe gelangen um zu wirken. Bei der destruktiven Desinfektion entfernen die Ameisen daher den Seidenkokon der Puppen und beißen Löcher in den Körper. Durch diese injizieren sie die Ameisensäure, die den Pilz gemeinsam mit der Puppe tötet.“

Sylvia Cremer erläutert, woher diese Ähnlichkeit stammen könnte: „Ameisen in einer Kolonie arbeiten zusammen wie Zellen eines Körpers, daher werden Ameisenkolonien auch manchmal als Superorganismus bezeichnet. Wir zeigen in unserer Studie, welche spannenden Parallelen zwischen der Immunabwehr von Ameisenkolonien und Wirbeltieren existieren. Die Fähigkeit, schädliche Elemente zu entdecken und zu zerstören, war wahrscheinlich für die Evolution von mehrzelligen aus einzelligen Organismen sowie von Superorganismen aus einzelnen Tieren nötig.“

Cremer und ihr Team forschen an Ameisen, um mehr über Epidemiologie und Krankheitsdynamik in Gesellschaften herauszufinden.

Forschung: Sylvia Cremer, Christopher D. Pull u.a., Veröffentlichung in elife, 2017, DOI: 10.7554/eLife.32073

WWW:
Veröffentlichung in eLife
Sylvia Cremer, Institute of Science and Technology Austria (IST Austria)

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