Ameisen renovieren ihre Nester, um Krankheitserregern vorzubeugen

Strukturelle und verhaltensbezogene Veränderungen könnten die Ausbreitung von Krankheiten verringern. Wenn sich eine Infektion in einem Ameisennest festsetzt, könnte das eine Katastrophe für die gesamte Kolonie bedeuten. Doch einige Arbeiterameisen scheinen ein Mittel dagegen zu haben. Wenn sie mit einem Krankheitserreger in Kontakt kommen, basteln Schwarze Gartenameisen (Lasius niger) an der Anordnung ihres Nests herum – und zwar auf eine Weise, die die Ausbreitung von Krankheiten verlangsamen könnte.

Es ist bekannt, dass verschiedene Tiere ihr Verhalten ändern, um Infektionen zu vermeiden. Doch das Verhalten der Ameisen, das am 2. September in einem auf bioRxiv.org veröffentlichten Artikel beschrieben wurde, ist das erste bekannte Beispiel dafür, dass nicht-menschliche Tiere ihre Umgebung aktiv als Reaktion auf eine Infektion verändern.

Es wird angenommen, dass die Einschränkung sozialer Kontakte – etwa durch soziale Distanzierung – eine wirksame Barriere gegen die Ausbreitung von Krankheiten darstellt. Auch der Mensch verändert sogenannte räumliche Netzwerke, beispielsweise durch die Einrichtung von Quarantänezonen.

Um herauszufinden, ob Ameisen ähnlich handeln, ließ die Verhaltensökologin Nathalie Stroeymeyt und ihr Team von der Universität Bristol in England 20 Gruppen von jeweils 180 Schwarzen Gartenameisen in mit Erde gefüllten Gläsern Nester graben. Einen Tag nach Beginn der Grabungen fügten die Forscher jedem Glas 20 weitere Arbeiterameisen hinzu, wobei die Hälfte der Gläser Ameisen erhielt, die mit einem pilzlichen Krankheitserreger infiziert waren.

In den folgenden sechs Tagen überwachten die Wissenschaftler das Verhalten der Ameisen per Video und nutzten Mikro-CT-Scans, um die Entwicklung der Nester zu untersuchen.

Die Kolonien, die dem Krankheitserreger ausgesetzt waren, gruben ihre Nester schneller und schufen anfangs mehr Tunnel als gesunde Kolonien. Nach sechs Tagen hatten die exponierten Kolonien verschiedene strukturelle Veränderungen vorgenommen, darunter die durchschnittliche Vergrößerung der Abstände zwischen den Eingängen um 0,62 Zentimeter. Diese Kolonien hatten auch Kammern – in denen Ressourcen wie Königinnen und Nahrung untergebracht sind – an weniger zentralen Stellen angelegt. Zudem hielten sich infizierte Ameisen länger an der Oberfläche auf als ihre Artgenossinnen – möglicherweise eine Form der Selbstisolation.

Simulationen, wie sich eine Krankheit in den von exponierten und nicht exponierten Kolonien gestalteten Nestdesigns ausbreiten könnte, deuten darauf hin, dass Ameisenkolonien in den umgestalteten Nestern eine geringere Pilzbelastung – und weniger tödliche Dosen – aufweisen würden als Ameisenkolonien in typischeren Nestern.

Die Ergebnisse sind faszinierend, wenn auch nicht überraschend, sagt Sebastian Stockmaier, ein Verhaltensökologe für Krankheiten an der University of Tennessee in Knoxville. Soziale Insekten wie Ameisen, Bienen und Termiten hätten eine Reihe von Abwehrmechanismen auf Kolonieebene entwickelt, um Krankheiten wirksam zu bekämpfen, so Stockmaier, und großflächige Ausbrüche seien selten.

Es wird allgemein angenommen, dass das Leben in der Gruppe das Krankheitsrisiko erhöht, und diese Gefahr ist bei sozialen Insekten aufgrund ihrer geringen genetischen Vielfalt und der häufigen sozialen Interaktionen besonders groß – Faktoren, die die Ausbreitung von Krankheiten begünstigen. Daher, so Stockmaier, zielen ihre Strategien bei Krankheitskonfrontation typischerweise darauf ab, die Gruppe als Ganzes zu schützen, anstatt sich auf das einzelne Individuum zu konzentrieren.

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