Die Karriere einer Ameise

Ameisen sind hoch soziale Lebewesen mit ausgefeilter Arbeitsteilung. Forscher haben jetzt herausgefunden, wie die typische Karriere eines Individuums aussieht

Heiße Sommer, kühle Winter: Das sind die typischen Umweltbedingungen, denen sich die Ameisenart Camponotus fellah in ihrer Heimat Nordafrika ausgesetzt sieht. Hier bevölkern die Tiere Steppen und Halbwüsten - wobei der Begriff bevölkern selten so passt wie bei den Ameisen. Denn über jede ihrer aus tausenden Individuen bestehenden Kolonien herrscht eine einzelne Königin, der sich das Volk monogyn verpflichtet fühlt. In dem Bau herrscht eine weit entwickelte Arbeitsteilung, die sich auch im Polymorphismus der Arbeiterinnen (Männer werden nur zur Fortpflanzung gebraucht) widerspiegelt.

Während die Königin bis zu 20 Millimeter groß wird, haben die Arbeiterinnen je nach Alter und Funktion Körpermaße zwischen 9 und 17 Millimetern. Auch die Lebenserwartung ist sehr unterschiedlich: Nur Königinnen leben und sterben mit der Kolonie - in Gefangenschaft erreichten Königinnen dabei bereits ein Alter von fast 30 Jahren. Camponotus fellah ist eine aktive, expansive Art, deren Kolonien schnell wachsen und die sich aggressiv gegen Feinde und Störer verteidigt.

Interessant ist, wie sich die Mitglieder einer Kolonie untereinander erkennen: Der komplette Bau hat einen spezifischen Geruch. Dieser entsteht dadurch, dass die Arbeiterinnen regelmäßig teilverdaute Nahrung austauschen, die so genannte Trophallaxis. Isoliert man Ameisen für eine Weile von ihrer Kolonie, stellt sich ihr eigener Körpergeruch wieder ein - mit der Folge, dass die Tiere nun für Fremdlinge gehalten werden.

Der Begriff "Königin" täuscht allerdings in einer Hinsicht: Anders als in einem menschlichen Königreich gibt die Ameisen-Königin keine Befehle. Es gibt auch keine Minister oder Berater. Die soziale Struktur der Kolonie stellt sich durch Selbstorganisation ein. Jede Ameise weiß von sich aus, was sie zu tun hat. Die Natur dieses Prozesses stellt Wissenschaftler noch immer vor gewisse Rätsel. Antworten verspricht ein Bericht, den Schweizer Forscher jetzt in Science vorstellen.

Die Wissenschaftler um Danielle Mersch haben in einer Art "Big Brother im Ameisenstaat" eine größere Zahl von Ameisen-Arbeiterinnen in sechs verschiedenen Kolonien mit speziellen Markern versehen und dann über längere Zeit per Video beobachtet. Bei je zwischen 122 und 192 verfolgten Ameisen pro Kolonie ergaben sich in der Beobachtungszeit von 41 Tagen insgesamt 9 Millionen Interaktionen, die die Forscher mit Computerhilfe ausgewertet haben.

Dabei zeigte sich, dass die Ameisen im Groben drei soziale Gruppen bilden. Gruppe 1 bestand aus 41 Prozent der Individuen einer Kolonie (zu ihr gehörte auch stets die Königin), die zweite Gruppe aus 31 Prozent. Die dritte Gruppe fand sich etwas lockerer zusammen, weitere Gruppen entstanden vorübergehend.

Die drei Hauptgruppen besaßen offenbar verschiedene Aufgaben: Die erste befasste sich vor allem mit der Brutpflege. Die zweite hingegen durchstreifte das Territorium auf der Suche nach Nahrung, während sich die dritte häufig in der Nähe der Mülldeponie der Kolonie befand - sie kümmerte sich demnach um's Aufräumen.

Ausgefeilte Struktur

Den Gruppen ließ sich ein mittleres Alter zuordnen: Die erste Gruppe war am jüngsten, die zweite am ältesten. Daraus konnten die Forscher die typische Karriere einer Ameise ableiten: Zunächst kümmert sie sich mit ihren gleichaltrigen Geschwistern um den Nachwuchs, dann bekommt sie Reinigungsaufgaben übertragen, um schließlich zur Nahrungsbeschaffung zu wechseln.

Der Prozess, der ähnlich auch von Honigbienen bekannt ist, vollzieht sich allerdings nicht abrupt und nicht zwangsläufig: Manche Individuen folgten ihm spät oder gar nicht. Dass die Mitglieder einer Gruppe häufiger untereinander interagieren, kennt man von anderen Tierarten ebenfalls. Anders als bei Delfinen oder Haien beruht die höhere Interaktionsrate innerhalb einer Gruppe bei den Ameisen jedoch auf den räumlichen Gegebenheiten. Die Tiere treffen sich also nicht bewusst in der Gruppe, um ihre Sozialstruktur zu festigen.

Diese ausgefeilte Struktur führt übrigens zu einem interessanten Nebeneffekt: Die Forscher bestimmten anhand ihrer Interaktions-Daten, dass jegliche von einem Individuum eingebrachte Information binnen einer Stunde fast alle Insassen der Kolonie erreicht haben muss.