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Mit solchen digitalen Markierungen statteten Forscher Tausende Ameisen aus. Dabei machten sie erstaunliche Entdeckungen
Quelle: Timothée Brütsch

In dicht besiedelten, wuseligen Ameisenkolonien haben Krankheitserreger leichtes Spiel. Doch die Tiere organisieren sich extra so, dass sie Infektionen vorbeugen – durch Arbeitsaufteilung und Gruppenbildung.

Ameisen ändern ihr Verhalten, wenn der Kolonie der Ausbruch einer Infektionskrankheit droht. Sie beschränken etwa ihre Kontakte untereinander, um die Ausbreitung des Erregers einzugrenzen und vor allem die Königin im Inneren der Kolonie zu schützen. Das fanden Forscher heraus, nachdem sie Tausende der Tiere digital markiert hatten.

Es sei die erste wissenschaftliche Studie, die zeige, dass eine Tiergesellschaft in der Lage ist, ihre Organisation aktiv zu verändern, um die Verbreitung von Krankheiten zu reduzieren. So heißt es über die im Fachmagazin „Science“ veröffentlichte Untersuchung.

In einer dicht bevölkerten Gemeinschaft wie einer Ameisenkolonie haben Infektionserreger leichtes Spiel: Sie können sich durch die genetische Ähnlichkeit und den engen Kontakt der Individuen zueinander leicht ausbreiten. Fachleute vermuten, dass die Tiere das Infektionsrisiko quasi prophylaktisch mindern, indem sie zum Beispiel in Untergruppen organisiert sind.

Ältere Arbeiterameisen sammeln etwa außerhalb des Nestes Nahrung; jüngere Tiere kümmern sich derweil im Inneren als Brutpflegerinnen um den Nachwuchs. Für die Sammlerinnen, die viel Zeit außerhalb des Nestes verbringen, ist die Gefahr höher, sich einen Erreger einzufangen.

Diese Annahme testete ein Team aus Forschern von der Universität Lausanne und dem Institute of Science and Technology Austria – zunächst in 22 Kolonien von Schwarzen Wegameisen (Lasius niger). Sie platzierten auf mehr als 2000 Tieren einen winzigen Marker. Infrarotkameras machten jede halbe Sekunde ein Bild der Kolonie. So konnten die Forscher die Bewegungen der einzelnen Tiere verfolgen und prüfen, wie sie miteinander agieren.

Dabei stellten sie fest, dass die Ameisenkolonie tatsächlich so organisiert ist, dass die Ausbreitung von Keimen erschwert wird. Untergruppen blieben etwa bevorzugt unter sich. Den Nutzen einer solchen Organisation bestätigten auch Computersimulationen zur Ausbreitung von Erregern in einer Kolonie.

Als Nächstes infizierten die Forscher zehn Prozent der Sammlerinnen mit Sporen des Pilzes Metarhizium brunneum, eines natürlichen Krankheitserregers von Schwarzen Wegameisen. Er wird durch direkten Kontakt übertragen. Für einen Tag beobachteten sie dann die Tiere und prüften am Ende, welche Tiere infiziert waren. Die Forscher stellten fest, dass die Ameisen ihr Verhalten nach der Infektion veränderten.

„Die Ameisen ändern, wie und mit wem sie interagieren“, sagt Co-Autorin Sylvia Cremer. „Die Cliquen unter den Ameisen werden noch stärker, und der Kontakt zwischen den Cliquen wird reduziert.“ Dabei änderten auch Tiere, die nicht selbst infiziert waren, ihr Verhalten. Wie die Tiere eine Infektion feststellen, noch bevor die Erkrankung ausbricht, sei nicht klar. Womöglich spielten chemische oder mechanische Reize dabei eine Rolle.

Die Untersuchung zeigte weiter, dass die Sammlerinnen von den infizierten Tieren deutlich höhere Sporendosen abbekommen hatten als die jungen Brutpflegerinnen oder die Königin. „In einer Kolonie müssen nicht alle Tiere geschützt werden – aber die wertvollsten Individuen sollten überleben“, sagt Laurent Keller, einer der Forscher. Tatsächlich zeigte eine weitere Analyse, dass die Sterblichkeit bei den Sammlerinnen höher war als bei den Brutpflegerinnen. Alle Königinnen hatten das Experiment überlebt.

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