Geglückte Integration

Drei Arten von Ernteameisen finden sich nicht nur nebeneinander in einem Lebensraum, sondern auch in gemischten Staaten. Obwohl sie nicht nahe verwandt sind, kommt es regelmäßig zu Kreuzungen. Warum diese Tiere die Artgrenze ignorieren, untersucht ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Innsbruck.
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Bild: Ernteameise der Art Messor structor trägt einen Platanensamen (Foto: B. Seifert/Senckenberg)

Ein Staat – eine Art. Die Vermischung von Kolonien verschiedener Ameisenarten galt bisher als seltene Ausnahme. Drei Arten der Gattung Messor leben aber nicht nur ausnahmsweise in Gemeinschaft. In Italien beobachteten Ameisenexperten, dass sowohl mehrere Arten mit verschiedenen Königinnen in einer Kolonie hausen, als auch Individuen herumkrabbeln, die weder dem einen noch dem anderen Volk eindeutig zuzuordnen sind. Das ist bemerkenswert, da bei nicht nah verwandten Arten eine Vermischung von Genen, die so genannte Hybridisierung, sehr selten ist.
Das macht den Effekt umso interessanter für die Wissenschaftler. Die Vermischung verschiedener Spezies kann eine wirkungsvolle Strategie der Natur sein, um neue Eigenschaften in den Arten zu etablieren und damit das Überleben zu erleichtern. Hybridisierung – bisher als Ausnahme oder Unfall betrachtet – rückt immer mehr in den Fokus der Evolutionsforschung. „Wenn wir die Nachkommen aus Kreuzungen zwischen Arten untersuchen, lernen wir sehr viel über Artabgrenzung, -entstehung und -beständigkeit“, sagt Ameisenexpertin Birgit Schlick-Steiner von der Arbeitsgruppe Molekulare Ökologie, Institut für Ökologie, Universität Innsbruck, die gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität für Bodenkultur Wien, der Universität Parma und der James Cook Universität in Queensland sowie dem Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz an diesem Projekt arbeitet.
Um das Beziehungsgeflecht der Messor-Ameisen zu klären, betrachtete das Forscherteam die Tiere sowohl molekularbiologisch als auch morphologisch. Nur eine Kombination dieser Methoden ergibt ein Untersuchungssystem, das Kreuzungen ausreichend verläßlich abbilden kann. Denn einerseits muss genetisch in einer Ameise nicht allein das drin stecken, was von außen zu sehen ist, und andererseits kommen Variationen im Erscheinungsbild von Individuen vor, die molekularbiologisch schwierig zu erfassen wären.

Ameisen-WGs und Ameisenkreuzungen

Ernteameisen sind schon aus der Bibel durch die weisen Sprüche des Königs Salomon bekannt. Alle Ameisen der Gattung Messor ernähren sich bevorzugt von Pflanzensamen, die sie in ihren Bau tragen und dort zerlegen und zu einem Brei zerkauen. In ihrer Lebensweise sind sie sich also ähnlich, doch die drei Arten Messor minor, Messor wasmanni und Messor capitatus unterscheiden sich deutlich in ihrer Körpergröße, Färbung und Ausbildung bestimmter Merkmale. Für die Forscher war es wichtig, zu klären, wie nah diese Arten verwandt sind und dann wie stark sie sich vermischen. Je entfernter die Verwandtschaft, umso unwahrscheinlicher die Kreuzung – so die Theorie. Und in der Tat herrscht zwischen zwei der Arten ein stetiger genetischer Austausch, aber auch die dritte bleibt nicht außen vor.
Insgesamt enthielt nur ein Teil der Kolonien im Untersuchungsgebiet Hybride. Meist sind dann zwei Arten vermischt. Doch in einigen Fällen sind sogar die Gene von drei Arten im gleichen Nest vorhanden: Die Wissenschaftler stellten Mischlinge der Arten M. minor und M. wasmanni zusammen mit reinerbigen M. capitatus fest.
Wie es zu Ameisen-WGs und -kreuzungen kommt, ist noch nicht sicher bekannt. Möglich ist zum Beispiel, dass die räumliche Nähe im selben Lebensraum zu Irrtümern beim Hochzeitsflug oder zur Adoption fremder Königinnen durch einen bestehenden Staat führt – aber auch andere Erklärungsmöglichkeiten sind denkbar.
Von zukünftigem Interesse wird auch sein, welche Vorteile die drei Ameisenarten aus der Vermischung ziehen. Wie von Waldameisen bekannt, können Hybride Eigenschaften beider Elternarten in sich vereinigen. Sie können dadurch an bestimmte Lebensräume besser angepasst sein als die reinerbigen Ameisen, von denen sie abstammen.

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