Klosterneuburg/Wien. Eine hohe Bevölkerungsdichte sowie häufige und enge Kontakte zwischen Individuen tragen zu einer schnellen Ausbreitung von Krankheiten bei. Und das nicht nur beim Menschen, sondern auch bei Ameisen. Um ihre Kolonien - vor allem die Königin, die Brut und die jungen Arbeiterinnen - zu schützen, haben die Tiere spezielle Abwehrmechanismen entwickelt, berichtet ein Forscherteam um die Evolutionsbiologin Sylvia Cremer vom Institute of Science and Technology Austria im Fachblatt "Science". Demnach ändert das gesamte Volk im Fall der Fälle ganz gezielt sein Verhalten.

Schwarze Gartenameisen mit QR-Codes. - © IST Austria/T. Brütsch
Schwarze Gartenameisen mit QR-Codes. - © IST Austria/T. Brütsch

Um das herauszufinden, hat die Forschergruppe mit Kollegen von der Uni Lausanne Ameisen Plaketten mit QR-Codes auf den Rücken geschnallt. So war es möglich, die Bewegungen jedes Individuums detailliert nachzuvollziehen. In ihrem ersten Experiment trugen 2266 Ameisen die Markierungen.

Bei ihren Beobachtungen widmeten sich die Wissenschafter vor allem dem Verhalten von Untergruppen innerhalb der Kolonien. So bilden etwa junge Arbeiterameisen Gruppen von "Brutpflegerinnen", die sich vorrangig um den Nachwuchs kümmern. Ältere Arbeiterameisen betätigen sich hingegen vermehrt als Sammlerinnen, die außerhalb des Nests nach Nahrung suchen. Letztere sind entsprechend häufiger mit Krankheitserregern konfrontiert.

Im Zuge des Experiments setzten die Forscher zehn Prozent der Sammlerinnen Pilzsporen aus, die leicht von einem Tier auf das andere weitergegeben werden können. Dabei zeigte sich nicht nur, dass die Kolonie rasch erkannte, dass sie es mit einem Krankheitserreger zu tun hat. Es wurden auch umgehend Gegenmaßnahmen eingeleitet, indem "die Ameisen ändern, wie und mit wem sie interagieren", schildert Cremer.

Immungedächtnis

Das hat zur Folge, dass die Tiere die Cliquenbildung intensivieren und sich gleichzeitig der Kontakt zwischen den Gruppen reduziert. Während die Untergruppen, die viel im Außeneinsatz waren, verstärkt in Kontakt traten, blieben auch die "Brutpflegerinnen" vermehrt unter sich. Erstaunlicherweise betraf die Verhaltensänderung auch jene Tiere, in deren unmittelbarem Umfeld gar keine Tiere mit Sporen behandelt wurden.

Eine neu entwickelte Methode erlaubte es den Forschern am IST Austria zudem herauszufinden, wie stark die einzelnen Tiere mit den Pilzsporen belastet sind. Das kollektiv veränderte Verhalten führte dazu, dass nur sehr wenige Tiere eine Erreger-Dosis abbekamen, die in einer Erkrankung mündete. Viele Tiere waren hingegen mit geringen Sporen-Mengen konfrontiert. Das könnte - ähnlich wie bei einer Impfung - den Schutz vor einer Infektion verbessern. "Der Erreger wird auf viele Schultern verteilt, und das Immunsystem der Ameisen kann mit diesem niedrigeren Erregerniveau sehr gut umgehen und sie entwickeln sogar eine Art Immungedächtnis", erklärt Cremer.

Zudem sorgten die Anpassungen des Verhaltens dafür, dass sich junge Arbeiterinnen und die Königin mit besonders wenigen Erregern herumschlagen mussten. Besonders "wertvolle" Gruppenmitglieder erhielten also besonderen Schutz. "Die Grundlagenforschung an Ameisen kann uns helfen, epidemiologische Prozesse besser zu verstehen, die auch in anderen sozialen Gruppen relevant sein können", so die Forscherin.