Abb. 1: Schüler mit Lehrer. Die Schmalbrustameise rechts unten führt den Weg zur Futterquelle, die andere hält über ihre Fühler Kontakt und folgt dieser. Zur Beobachtung wurden die Ameisen farbmarkiert und gefilmt. Ein Computer zeichnete die zurückgelegten Wegstrecken beider Tiere auf. (Aus Franks & Richardson 2006, mit freundlicher Genehmigung)

Die Schmalbrustameise Temnothorax albipenis benutzt eine Technik, die als Tandemlaufen bekannt ist, um anderen Nestgenossen den Weg zu einer Futterquelle zu zeigen. Das Tandemlaufen an sich war schon seit einiger Zeit bekannt und daß Insekten ihren Artgenossen die Richtung zu ergiebigen Futtergründen mitteilen, kennt man schon lange von den Bienen. Eine genaue Analyse offenbarte aber, daß das Tandemlaufen eine bidirektionale Kommunikation zwischen „Schüler“ und „Lehrer“ darstellt, etwas was man anscheinend bisher nur von Menschen kannte. Damit ist ein „Lehren“ durch ein Lehrer-Schüler-Verhältnis (Einer zu Einem) gemeint (Abb. 1).

Die vorauslaufende Ameise zeigt einer nachfolgenden den Weg zu Futterquelle, indem die beiden Ameisen einen möglichst konstanten Abstand halten. Wird der Abstand zu groß (mehr als zwei Fühlerlängen), dann bremst die vorauslaufende Ameise etwas ab und die nachfolgende beschleunigt. Bei einem noch größeren Abstand der beiden Tiere bleibt die vorauslaufende sogar stehen, um auf ihren Nestgenossen zu warten. Umgekehrt, läuft die folgende Ameise zu dicht auf, dann bremst sie etwas und der Führer beschleunigt. Ansonsten laufen die Ameisen bei einem Abstand von einer Fühlerlänge mit konstanter Geschwindigkeit. Interessanterweise sind beide Tiere beim Tandemlauf um einiges langsamer, als wenn sie alleine laufen. Der Vorteil ist aber natürlich, daß der Weg zu einer Futterquelle anderen Ameisen mitgeteilt werden kann, welches den Nachteil der fehlenden Geschwindigkeit mehr als aufwiegt, denn so wird zeitsparendes Wissen weitergegeben.

Eine andere Möglichkeit, die die Schmalbrustameisen nutzen, um Nestgenossen zu einer Futterquelle zu bekommen, besteht im Tragen. Trägt eine Ameise eine andere, so ist dieses Paar etwa dreimal schneller als Tandemläufer, jedoch kann sich die getragene Ameise den Weg dabei nicht merken. Bidirektionale Kommunikation ist für kleinere Gruppen wichtig, in denen Wissen leicht verloren gehen kann. Größere Gruppen kommunizieren effektiver über „Senden“, d.h. die Tiere, die den Weg zur Futterquelle wissen, legen eine Duftspur, der die anderen Ameisen folgen können (Franks & Richardson 2006). Die Schmalbrustameisen gehören zu den Ameisen mit meistens wenigen Individuen pro Nest, mit vielleicht 50-300 Tieren.

O’Donnell und Mitarbeiter (2005) waren auf der Suche nach unterirdisch jagenden Wanderameisen in den Neotropen (Südamerika), deren Lebensweise noch relativ unbekannt ist. Wanderameisen bilden koordinierte Gruppen, die gemeinsam Jagd auf ihre Beutetiere machen. Am 1. Oktober 2003 hörten die Forscher um die Mittagszeit plötzlich ein raschelndes Geräusch, welches ihre Aufmerksamkeit erregte. Ein Riesenregenwurm (ca. 40cm) brach aus der Erdoberfläche empor, während er von einigen hundert Wanderameisen der Art Cheliomyrmex andicola verfolgt wurde. Der Wurm kroch etwa 3m einen Abhang hinunter, währenddessen er von fünf Ameisen bestiegen wurde, die ihn bissen und stachen. Plötzlich kontrahierte der Wurm auf 20cm und rührte sich nicht mehr. Dies geschah etwa 10 Sekunden, nachdem er aus dem Boden gekrochen war.

Eine weitere Beobachtung im selben Areal machten die Forscher an einer toten Schlange, die von den Ameisen abgenagt wurde. Es ist nicht sicher, ob die Ameisen die Schlange erlegt haben, doch sind die Stiche von C. andicola (Abb. 2) schmerzhafter als die anderer Wanderameisen und diese Möglichkeit ist nicht völlig von der Hand zu weisen. Die Stiche enthalten ein unbekanntes Gift, welches toxisch oder paralytisch wirkt. Die Jagd und das Erlegen solch großer Beutetiere ist bei den Wanderameisen der Neotropen bisher unbekannt gewesen, ebenso die Nutzung von Fleisch von Wirbeltieren. Aus der alten Welt hingegen war dieses Verhalten schon bekannt. Die Wander- oder Treiberameisen der afrikanischen Gattung Dorylus verzehren auch kleine Wirbeltiere, die ihnen auf ihren Streifzügen zum Opfer fallen.

Abb. 3: Eine Ameise, die in Symbiose mit Akazien lebt, holt sich an einem außerhalb von Blüten gelegenen Nektarium Zucker. Über die Zuckerqualität gelingt es der Akazie, bestimmte Ameisen dauerhaft in einer Symbiose zu binden. (Foto: Martin Heil, Abdruck mit freundlicher Genehmigung)

Die Dornakazie hat gute Verbündete: wehrhafte, zentimeterlange Ameisen, deren unangenehme Bisse jeden Pflanzenfresser verjagen. Als „Dank“ für die Abwehr von Feinden – die Ameisen nagen sogar andere Pflanzen ab, die ihre Akazie beschatten – bekommen sie Kost und Logis frei. Die Ameisen leben in den hohlen Blattdornen der Akazien und werden an extrafloralen Nektarien mit Zucker versorgt. Wie bekommt nun ein junger Akazienbaum den richtigen Ameisenpartner unter all den möglichen Ameisenarten? Der Schlüssel liegt wahrscheinlich in der Zuckermahlzeit. Es handelt sich nicht um den in Pflanzen üblichen Rohrzucker (Sukrose), sondern um Spaltzucker (eine Mischung aus Glukose und Fruktose). Nur die Ameisen, die in dauernder symbiontischer Beziehung zu den Akazien stehen, bevorzugen Spaltzucker. Interessanterweise haben diese Ameisen die Produktion des Enzyms, welches Rohrzucker zu Spaltzucker umsetzt, stark vermindert. Umgekehrt produzieren die Pflanzen dieses Enzym reichlich, um den Nektar für „ihre“ Ameisen passend zu modifizieren. Die Ameisen sind dadurch von den Pflanzen abhängig geworden, denn die Spaltung des Rohrzuckers ist der erste Schritt zur Verdauung. Auch die Akazien sind von Ameisen abhängig: Hält man die jungen Akazien frei von Ameisen, so werden sie von anderen Pflanzen überwuchert oder von Pflanzenfressern abgeäst. Dies ist eines der ersten Beispiele, wo man die biochemischen Grundlagen einer solchen Symbiose aufdecken konnte. Andere Akazienarten, die Ameisen nur dann zu Hilfe holen, wenn sie tatsächlich von Pflanzenfressern benagt werden, produzieren gewöhnlichen Nektar, der viele verschiedene Ameisenarten anlockt, die aber eben nicht in ständiger Symbiose mit Pflanzen leben (Pennisi 2005; Heil et al. 2005).

Literatur

Franks NR & Richardson T (2006)

Teaching in tandem-running ants. Nature 439, 153.

Heil M, Rattke J & Boland W (2005)

Postsecretory hydrolysis of nectar sucrose and specialization in ant/plant mutualism. Science 308, 560-563.

O’Donnell S, Kaspari M & Lattke J (2005)

Extraordinary predation by the neotropical army ant Cheliomyrmex andicola: Implications for the evolution of the army ant syndrome. Biotropica 37, 706-709.

Pennisi E (2005)

Sucrose-free sips suit acacia ants. Science 308, 481-482.