Parasitenbekämpfung bei staatenbildenden Insekten

    • Offizieller Beitrag

    Hi liebe Ameisenfans,
    hier ein "kleiner" und interessanter Artikel aus der "Zeit", den ich zum Glück auch online gefunden habe, sonst hätte ich ihn mühevoll abtippen müssen oder jedenfalls eine Kurzfassung erstellen :grinning_squinting_face:
    Es sieht nach viel aus, aber geht schon zu lesen. Typisch "Die Zeit" halt :winking_face:


    Alarm im Ameisenhügel
    Von Susanne Wedlich


    Mit raffinierten Methoden setzen sich Insektenvölker gegen Parasiten zur Wehr


    Ihre Stärke ist auch ihre größte Schwäche. Dank ihrer Zahl und ihrer Sozialstruktur können Ameisen-, Termiten- oder Bienenvölker nahezu jeden Lebensraum erobern. Doch das enge Zusammenleben von Tausenden oder gar Millionen Tieren birgt auch eine enorme Gefahr. Ähnlich wie in einer dicht besiedelten Großstadt können sich Krankheitserreger rasant verbreiten und in kürzester Zeit zu einer Epidemie auswachsen. Das erklärt zum Beispiel die verheerende Wirkung der Varroa-Milbe, die derzeit Bienenvölker vor allem in den USA bedroht. Wie schützen sich die Insekten vor solchen Gefahren?


    Ihre stärkste Abwehrwaffe ist wiederum die Gemeinschaft. »Soziale Immunität« nennt die Regensburger Ameisenforscherin Sylvia Cremer die Fähigkeit der staatenbildenden Insekten, sich kollektiv gegen Parasiten und Krankheitserreger zu wehren. In der Arbeitsgruppe »Evolutionäre Immunologie« am Wissenschaftskolleg Berlin beschäftigte sie sich mit der ganzen Palette der verschiedenen Abwehrmechanismen; angesichts der erstaunlichen sozialen Strategien der Insektenvölker, die Cremer in der Fachzeitschrift Current Biology beschrieben hat, drängt sich der Vergleich mit einem Immunsystem geradezu auf.


    Das Eindringen eines Parasiten löst in einem Insektenstaat meist mehrere Notfallprogramme aus: Die Bevölkerung wird mit Katastrophenmeldungen gewarnt, Krankenpfleger und Bestatter eilen herbei, zur Sicherheit wird das Hilfspersonal geimpft, befallene Tiere werden in Quarantäne gesteckt und versorgt â und wenn nichts anderes hilft, bricht ein »soziales Fieber« aus.


    Die radikalste Schutzmaßnahme ist natürlich die Abschiebung von kranken, unerwünschten Tieren. Da ein Parasitenbefall potenziell den Untergang des ganzen Volkes bedeuten kann, geht von infizierten Nestgenossen ein hohes Risiko aus. Und tatsächlich lässt sich vereinzelt beobachten, dass etwa kranke Bienen aus der Kolonie verstoßen werden. »In der Regel werden infizierte Tiere aber intensiv gepflegt, obwohl dies die Krankenpfleger gefährden kann«, berichtet Sylvia Cremer. Ameisen und Termiten betreiben beispielsweise sogenanntes Allogrooming, das sich entfernt mit dem Lausen der Affen vergleichen lässt. Bei den Insekten putzt ein Tier ein anderes und knabbert dabei auch infektiöse Pilzsporen von dessen Körperoberfläche. Diese werden dann in den Backentaschen durch Speichel getötet. »Dennoch bleibt ein Ansteckungsrisiko«, sagt Cremer.


    Wie klug die Insekten mit diesem Risiko umgehen, hat die Biologin in verschiedenen Experimenten mit Ameisen nachgewiesen. Dazu stellte Cremer Gruppen aus je drei Larven und sechs erwachsenen Ameisen zusammen und klebte einer der Arbeiterinnen Sporen des Pilzes Metarhizium anisopliae auf den Rücken. Der Pilz infiziert normalerweise die Ameisen â allerdings erst, wenn er in ihr Körperinneres eingedrungen ist. Das dauert mindestens 24 Stunden. Erst dann wird auch das Immunsystem des Tieres aktiv. Umso erstaunlicher war, dass alle Tiere in Cremers Experiment sofort ihr Verhalten änderten.


    Die befallene Ameise blieb den Larven fern, während ihre gesunden Schwestern die Brutpflege verstärkten. Offenbar wurde also die Gefahr einer Ansteckung von allen Tieren noch vor Ausbruch der eigentlichen Krankheit wahrgenommen. Dennoch wurde das befallene Tiere von seinen gesunden Nestgenossinnen weiterhin geputzt â und die wiederum erhielten dadurch eine Art Impfschutz, wie Cremer zeigen konnte.


    Als sie nämlich nach fünf Tagen auch die gesunden Arbeiterinnen den Pilzsporen aussetzte, erkrankten sehr viel weniger Tiere als in einer Vergleichsgruppe, deren Tiere vorher keinen Kontakt zu infizierten Ameisen gehabt hatten. »Die Krankenpflege muss irgendwie eine Immunisierung ausgelöst haben«, konstatiert Cremer. »Offensichtlich genügt ein einziges erkranktes Tier, um mehrere Arbeiterinnen zu immunisieren. Das wiederum sollte genügen, um einen Parasiten wenigstens lokal im Nest einzudämmen.«


    Ein ähnliches Verhalten ist bislang nur von Termiten bekannt. Dass Ameisen und Termiten nicht nahe verwandt sind, macht die Ergebnisse besonders spannend. Das bedeutet, dass sich diese Form der vorbeugenden Krankenpflege im Laufe der Evolution mindestens zweimal unabhängig voneinander entwickelt haben muss. »Wenn Termiten am Körper eines Nestgenossen Pilzsporen wahrnehmen, machen sie fast nichts anderes mehr als Allogrooming«, berichtet auch Rebeca Rosengaus von der Northeastern University in Boston. Allerdings geben Termiten zusätzlich noch »Pathogenalarm«, indem sie sich kräftig schütteln. »Andere Nestgenossen nehmen die Vibrationen wahr und entfernen sich von dieser Stelle«, sagt Rosengaus. Die Insekten sind also klug genug, einen »Katastrophenvoyeurismus«, wie er von Vertretern der Gattung Homo sapiens mitunter gepflegt wird, tunlichst zu vermeiden.


    Nicht in jedem Fall entscheidet sich der Termitenkrisenstab für Warnung und Krankenpflege: In extremeren Fällen werden junge, infizierte Termiten schon mal von älteren Nestgenossen verspeist. Auch tote Termiten werden gegessen â oder gleich eingemauert. Manchmal werden die Kadaver mit einem ganzen Berg flüssiger und fester Exkremente bedeckt. »Der Kot enthält antibiotische Substanzen«, erklärt Rosengaus. »Ist ein toter Nestgenosse darin begraben, verhindert dies wahrscheinlich, dass ein Pilz im Nest Sporen bilden kann.«


    Aber selbst dieses ausgefeilte Katastrophenmanagement versagt mitunter. Zwar haben die sozialen Insekten im ewigen Wettrüsten zwischen Parasit und Wirt gelernt, ihre üblichen Feinde in Schach zu halten. Treten jedoch unbekannte Krankheitserreger auf den Plan, können sie ganze Staaten in die Krise stürzen. Das beste Beispiel dafür ist wohl die Varroa-Milbe aus Asien, die seit einigen Jahren Imker in Angst und Schrecken versetzt. »Die östlichen Bienenarten haben sich schon lange an die Varroa-Milbe angepasst«, sagt der Würzburger Bienenforscher Jürgen Tautz. »Diese haben kein Problem, weil sie den Blutsauger kurzerhand zermatschen.« Vor einigen Jahren aber wurde der Bienenparasit nach Europa eingeschleppt, wo er auf einen gänzlich unvorbereiteten Wirt traf. Unter den westlichen Honigbienen konnte sich der Parasit ungebremst ausbreiten.


    Dabei kommt den heimischen Bienenarten ein Umstand der Erkrankung eigentlich zunutze. »Das erste Anzeichen für einen Befall bei Sammlerinnen ist, dass sie nicht mehr in den Stock zurückfinden«, berichtet Tautz. »Dieser Verlust der Orientierungsfähigkeit ist natürlich das Beste, was der Kolonie passieren kann.« Da die kranke Biene als soziales Insekt außerhalb ihrer Kolonie nicht überleben kann, stirbt sie zusammen mit dem Parasiten. Möglicherweise unterläuft aber ausgerechnet der Mensch diesen effektiven Schutz. Im natürlichen Lebensraum sind Bienennester mehrere Kilometer voneinander entfernt. Künstliche Bienenstöcke dagegen stehen meist nahe zusammen; dadurch kann auch eine desorientierte Sammlerin wieder auf eine Kolonie stoßen. Und da es am Eingang von Bienennestern keine Gesichtskontrolle gibt, kann sie den Parasiten ungehindert in das fremde Nest schleusen.


    Gegen schwächere Feinde als die Varroa-Milbe aber kennen die Bienen ein anderes, erstaunliches Mittel: Sie erzeugen ein »soziales Fieber«. Wie alle fliegenden Insekten erzeugen sie beim Schlagen der Flügel Wärme. Bienen allerdings können ihre Flugmuskulatur vibrieren lassen ohne dabei vom Boden abzuheben. »Die Tiere geben gewissermaßen Gas und drücken gleichzeitig die Kupplung«, erklärt Jürgen Tautz. »Die Maschine läuft dann unter Volldampf und erzeugt bis zu 45 Grad Körpertemperatur. Wir wissen noch nicht einmal, wie die Bienen das überleben können.«


    Wenn viele Bienen gleichzeitig ihre Körpertemperatur hochschrauben, entsteht so viel Hitze, dass eingedrungene Bakterien vernichtet werden. Das Bienenkollektiv erzeugt aber auch Wärme, um die Bedingungen in den Brutkammern zu regulieren â und zwar Grad für Grad und Wabe für Wabe. »Ein Bienenstock ist also klimatisch eingestellt und voller Ressourcen â an sich ein Paradies für Pathogene«, sagt Tautz. Dennoch hätten genetische Vergleiche mit anderen Insekten, etwa Moskitos, gezeigt, dass Bienen trotz des starken Pathogendrucks eine geringere Anzahl von Genen für das Immunsystem haben. »Wahrscheinlich haben sie es nur ihrer Fähigkeit zur sozialen Immunität zu verdanken, dass sie von Krankheitserregern nicht wegradiert werden.«


    Hier sollte noch ein Link her, der zu einer mikroskopischen Aufnahme einer von einem Pilz befallenen Ameise führt und einer gesunden Ameise als Vergleich, aber dieses Bild ist durch ein Copyright geschützt. Ich habe der für das Bild verantwortlichen Person eine Email mit der Anfrage einer Freigabe des Bildes geschickt.


    Hier eine REM-Aufnahme einer Ameise mit Pilzbefall


    REM Aufnahme


    Und hier noch der Originallink zum Artikel:
    Artikel


    Edit 17.12.07: So und jetzt endlich mit arger Verspätung, aber meine Kontaktperson Simon Tragust von der Uni Regensburg hat viel zu tun (Doktorarbeit) noch ein Foto einer Ameise mit Pilzbefall. Bei Herrn Tragust liegt auch das Copyright des Fotos! Deswegen hier die Emailadresse für mögliche Anfragen: Simon.Tragust@biologie.uni-regensburg.de


    Sowas kann tatsächlich passieren und ich bin froh, dass es bei mir noch nicht geschehen ist :winking_face:
    Damit wäre das Thema dann auch endlich komplett.


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    Träume den unmöglichen Traum, besiege den unbesiegbaren Feind, strebe mit deiner letzten Kraft nach dem unerreichbaren Stern.

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