Das Verhalten der Ameisen

Geschrieben und geprüft von dem Biologen Samuel Sanchez

Letzte Aktualisierung: 21. Dezember 2022

Ameisen sind eine Familie von Insekten (Formicidae), die zusammen mit Bienen und Wespen die Ordnung Hautflügler (Hymenoptera) bilden. Bis heute haben Wissenschaftler mehr als 22.000 Arten erfasst, von denen sie 13.800 beschrieben haben. Schätzungen zufolge machen sie bis zu 25 % der terrestrischen Biomasse tierischen Ursprungs aus. Willst du mehr über das Verhalten von Ameisen wissen?

Diese wirbellosen Tiere zeichnen sich durch ihr ungewöhnliches Sozialverhalten und die Bildung von Superorganismen aus. Mit anderen Worten: Sie sind in der Lage, komplexe Strukturen zu schaffen, die weit über die Summe der einzelnen Mitglieder hinausgehen. Die Hautflügler stellen zweifellos eine faszinierende Strategie der Evolution dar, und wir haben noch viel über sie zu lernen.

Die Merkmale der Ameisen

Ameisen gehören, wie gesagt, zu den Hautflüglern (Hymenoptera), aber auch zu der Klasse Insekten (Insecta). Als Insekten haben sie eine Reihe von Merkmalen, die sie mit Heuschrecken, Käfern, Gottesanbeterinnen und anderen gemeinsam haben, z. B. einen Körper, der aus Kopf, Thorax und Hinterleib besteht, sechs Gliedmaßen und das Vorhandensein von sehr auffälligen Antennenpaaren.

Wie andere Insekten haben Ameisen ein Exoskelett, das sie vor der Umwelt schützt. In diesem Fall besteht es aus einer Epicuticula und einer chitinösen Cuticula. Außerdem ist es wichtig zu wissen, dass sie keine Lunge und keine Atemwege haben. Stattdessen gelangt der Sauerstoff durch das Exoskelett in ihren Körper, und zwar durch Atemöffnungen, die Spirakel genannt werden .

Was den Kopf anbetrifft, sind diese wirbellosen Tiere hoch entwickelt. Sie haben ein Paar seitlich angeordnete Facettenaugen, drei Ocellen auf der Oberseite des Kopfes, die Lichtstärken und Polarisation erkennen, und ein Paar Antennen, die Chemikalien, Luftströmungen und Vibrationen wahrnehmen können. Wie wir später sehen werden, sind diese für die Kommunikation unerlässlich.

Der Thorax oder das Mesosoma enthält die sechs motorischen Extremitäten und die Flügel, die bei Königinnen und Männchen zum Zeitpunkt der Fortpflanzung vorhanden sind. Gleichzeitig schützt der Hinterleib oder das Metasoma alle lebenswichtigen Organe des Tieres, einschließlich der Fortpflanzungs-, Atmungs- und Ausscheidungsorgane. Interessanterweise haben einige Arten modifizierte Fortpflanzungsorgane wie Stacheln.

Jede Ameisenart hat ihre eigenen Merkmale, aber alle folgen einem gemeinsamen allgemeinen Körperbauplan.

Das Verhalten der Ameisen

Wie wir bereits erwähnt haben, gibt es Aufzeichnungen über mehr als 22.000 Ameisenarten auf der Welt. Es ist eine schwierige Aufgabe, bei einer so großen Anzahl von Arten allgemeine Aussagen zu treffen. Allerdings haben die Existenz gemeinsamer Vorfahren und die evolutionäre Konvergenz dazu geführt, dass einige Merkmale auf fast alle Ameisenarten zutreffen. Wir geben dir einige Beispiele:

1. Das Verhalten der Ameisen wird von Mechanismen bestimmt, wie beispielsweise durch die Verwandtenselektion.
2. Es gibt Konkurrenz zwischen Individuen der gleichen Art und Population, zwischen Populationen (Kolonien) und zwischen Arten.
3. In den Kolonien gibt es Hierarchien in den Kontrollprozessen der Kolonie. Der Wettbewerb zwischen den Mitgliedern der gleichen Kolonie prägt die Dynamik der Gemeinschaft.
4. Die Kolonien unterscheiden sich in Kasten: in der Regel finden sich hier Arbeiter, Soldaten, Königinnen und Männchen.
5. Die Kasten wurden durch die natürliche Auslese geformt, um die biologische Fitness der gesamten Kolonie zu maximieren, und nicht die jedes einzelnen Individuums.

Zusätzlich zur Dynamik der Kolonien haben Ameisen oft obligatorische Beziehungen zu bestimmten Pflanzenarten und wirbellosen Tieren. Sie sind unverzichtbar für die Aufrechterhaltung der biogeochemischen Kreisläufe der Böden und eine hervorragende Proteinquelle für verschiedene Arten. Zudem spielen sie unter anderem eine einzigartige Rolle bei der Verbreitung von Samen.

Hier werden wir einige der Verhaltensweisen von Ameisen erforschen. Von der Verwandtenselektion bis zur Eusozialität – du wirst staunen.

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Die Kasten im Ameisenhaufen

Im Allgemeinen behaupten Experten, dass Ameisen ihre Kolonien in Kasten unterteilen. Bei einigen Arten ist diese Grenze jedoch etwas verschwommen. Trotzdem können wir die folgenden sozialen Organisationen im Ameisenhaufen aufzeigen:

• Die Königin: Sie ist die Säule der Kolonie, also zugleich das “Herz” und das “Gehirn”. Wenn sich die Königin mit einem geflügelten Männchen fortpflanzt, vergräbt sie sich und beginnt, Eier zu legen, aus denen die zukünftigen Arbeiterinnen entstehen. Eine Ameisenkönigin kann, je nach Art, bis zu 30 Jahre alt werden. Sie ist diploid (2n), d.h. sie hat ein komplettes “genetisches Bild”.
• Arbeiterinnen: Die Arbeiterinnen sind die “Hände” der Kolonie. Sie leben in der Regel 1 bis 3 Jahre und erledigen alle Aufgaben im Ameisenhaufen, vom Bau von Gängen bis zur Nahrungssuche. Studien zufolge könnte der Übergang von der Arbeiterin zur Königin von der Nahrungsaufnahme im Larvenstadium abhängen. Sie sind außerdem diploid (2n).
• Männchen: Die Männchen sind quasi “Samensäcke mit Beinen”, denn ihr einziger Zweck ist es, sich fortzupflanzen und zu sterben. Es ist wichtig zu wissen, dass sie haploide (n) Lebewesen sind. Das bedeutet, dass sie nur die Hälfte der genetischen Information der Weibchen und Arbeiterinnen haben – einen einzigen Chromosomensatz.

Diese Regel gilt jedoch nicht für alle Ameisen. Bei einigen Arten gibt es Organisationen, in denen alle Arbeiterinnen potenziell fortpflanzungsfähig sind, aber eine oder eine Gruppe wird durch Dominanzmechanismen über den Rest ausgewählt (Gamergate). Die südostasiatische Spezies Diacamma rugosum ist ein hervorragendes Beispiel dafür.

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Ameisen und die Verwandtenselektion

Kurz und bündig gesagt, versucht die Verwandtenselektion, den “Altruismus” im Tierreich zu erklären. Das heißt, die Verwandtenselektion beschreibt, warum es Lebewesen gibt, die ihren Verwandten helfen, auch wenn dies für sie mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden ist. Dieses Postulat geht von der Hamilton-Gleichung aus:

rB> C

(r) steht für das genetische Verhältnis zwischen den beiden Komponenten der Dynamik, (B) dem Nutzen, den derjenige erzielt, der das altruistische Verhalten ausführt, und (C) den Reproduktionskosten, die das Verhalten nach sich zieht, um dem Wohltäter zu helfen. Mit anderen Worten: Je enger die Verwandtschaft zwischen den Tieren (r) ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass ein Exemplar aus der Kolonie seinem Verwandten oder “Vorgesetzten” hilft.

Wir können diese Theorie auch auf Hautflügler, insbesondere Ameisen, anwenden. Die Arbeiterinnen “verzichten” auf ihre Fortpflanzungsfähigkeit, um die der Königin zu begünstigen, denn das ist es aus evolutionärer Sicht “wert”, da sie alle sehr eng miteinander verwandt sind. Diese Strategie begünstigt die Verbreitung gemeinsamer Gene zwischen den Generationen und nicht die individuelle Fortpflanzung.

So interessant diese Theorien auch sind, nicht jedes Ameisenverhalten lässt sich mit der Verwandtenselektion erklären. Viele Fachleute stellen diese Thesen bis heute in Frage.

Das Verhalten von Ameisen als eusoziale und kooperative Wesen

Ob durch Verwandtenselektion oder andere Mechanismen, Ameisen sind ein klares Beispiel für extreme Eusozialität. In diesen unzertrennlichen Gemeinschaften gehören die Erwachsenen zu zwei oder mehr sich überschneidenden Generationen, sie kümmern sich kooperativ um den Nachwuchs. Die große Mehrheit der Mitglieder ist dabei nicht in der Lage, sich fortzupflanzen (Arbeiterinnen).

In diesen Kolonien wirkt die natürliche Auslese nicht auf das Individuum, sondern auf die gesamte Population als Ganzes. Daher kooperieren alle Mitglieder auf extreme Weise miteinander. Aus diesem Grund bricht die gesamte Kolonie zusammen, wenn die Hierarchie oder die soziale Struktur zusammenbricht. Mit anderen Worten: Wenn die Königin stirbt, sterben die Arbeiterinnen mit ihr – abgesehen von den oben erwähnten Gamergates.

Im Ameisenhaufen ist das Leben der Arbeiterinnen nicht wichtig. Es wird ohne Probleme geopfert, wenn es die Larven oder die Königin rettet.

Ameisen als Superorganismen

Wie wir bereits gesagt haben, ist jede Ameisenkolonie ein komplexer Organismus, der etwas voraussetzt, was “über die Summe seiner Teile” hinausgeht. Alle Superorganismen haben die folgenden Eigenschaften gemeinsam:

1. Die Bestandteile der Kolonie leben in einer gemeinsamen Struktur (Ameisenhaufen oder Nest), die der Königin und den Larven Schutz bietet und die Bereitstellung von Nahrung ermöglicht. Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in den Nestern ist für jede Art einzigartig und kann von den Bestandteilen der Kolonie selbst reguliert werden.
2. Die Königin oder Mutter ist das “Herz” und “Gehirn” des Superorganismus. Sie kann bis zu 100 Mal länger leben als für ihre Größe und Morphologie erwartet werden könnte.
3. Die Mitglieder der Kolonie betreiben “Aufgabenteilung”. Einige von ihnen kümmern sich um die Larven, andere jagen, wieder andere bauen Tunnel und halten den Ameisenhaufen sauber.

Alle diese komplexen Interaktionen bringen eine Vielzahl von Vorteilen mit sich. Ameisen produzieren mehr Nachkommen als das durchschnittliche Insekt, leben als biologische Einheit viel länger und sind in der Lage, eine gewisse Unabhängigkeit von der äußeren Umgebung zu bewahren.

Ein sehr anschauliches Beispiel für diese einheitliche Komplexität stellt die Art Myrmecocystus mexicanus oder Honigtopfameise dar. In diesen Ameisenhaufen ernährt sich eine ausgewählte Gruppe von Arbeiterinnen und füllt ihre Gaster – den bauchigen Teil des Metasomas – bis an die physiologischen Grenzen mit einer honig-ähnlichen Substanz. Dann hängen die Insekten mehr oder weniger beweglich von der Decke einer Ameisenzelle und fungieren als lebende Nahrungsspeicher, wenn das Futter-Angebot knapp ist.

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Kommunikation

Sammlerameisen legen Entfernungen von bis zu 200 Metern vom Nest zurück. Dank ihrer Antennen sind sie in der Lage, die von anderen Mitgliedern der Kolonie ausgesandten Pheromone aufzuspüren und so sicher zu ihrem Populationskern zurückzukommen. Diese Spuren sind auch nützlich, um Nahrungsquellen, Gefahren, andere Kolonien und vieles mehr zu markieren.

Darüber hinaus sind einige tagaktive Arten in trockenen Umgebungen – wie Cataglyphis bicolor, die in der Sahara lebt – in der Lage, sich auf verschiedene Arten zu orientieren. Wie Studien zeigen, hat diese Art eine Art “Schrittzähler” und die Arbeiterinnen zählen die Schritte, die sie vom Ameisenhaufen bis zu einem bestimmten Ziel zurückgelegt haben. Sie orientieren sich auch an Objekten in der Umgebung und am Stand der Sonne.

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Das Fressverhalten der Ameisen

Im Allgemeinen haben wir die Vorstellung, dass eine Ameise Samen und kleineren Abfall sammelt, um sich zu ernähren, aber nicht alle Ameisenarten verfolgen diese Strategie. Einige Arten ernähren sich von Pilzen, die sie in ihren Ameisenhaufen anbauen (Acromyrmex), und andere sind praktisch strikte Fleischfresser (u.a. Odontomachus, harpegnathos und myrmecia).

Das deutlichste Beispiel für die räuberische Strategie sind die Insekten, die zu den Schnappkieferameisen (Odontomachus) gehören. Diese Gruppe hat die zweitschnellsten Mandibeln im Tierreich, da sie ihre Kiefer in durchschnittlich 130 Mikrosekunden schließen können, wie Studien zeigen. Zusammen mit ihrem Stachel, der Gifte absondern kann, macht sie das zu “Tötungsmaschinen”.

Schließlich dürfen wir die Ameisen der Gattung Myrmecia nicht vergessen, die in ihrem Lebensraum (Australien) auch als Bulldoggenameisen bekannt sind. Die 93 Arten dieser Gattung sind bekannt für ihre kräftigen Kiefer, ihren ausgezeichneten Sehsinn und ihre starken Gifte. Obwohl sie für Menschen nach einem Biss nicht tödlich sind, wurden Todesfälle durch anaphylaktischen Schock verzeichnet.

Die meisten Ameisenarten sind Aasfresser, allgemeine Raubtiere oder direkte Pflanzenfresser. Einige haben jedoch sehr spezielle Fressstrategien entwickelt.

Abschließende Anmerkungen zum Verhalten der Ameisen

Wie du vielleicht schon bemerkt hast, geht die Welt der Ameisen weit über die Invasion von Picknickplätzen im Frühling oder Sommer hinaus. Manche Ameisen leben in Bäumen und ihre Larven produzieren Seide (Polyrhachis dives), andere bauen Pilze an, von denen sie sich ernähren (Atta und Acromyrmex), und wieder andere jagen unermüdlich große Beute (Myrmecia).

Wenn uns nach diesen Abschnitten etwas klar geworden ist, dann ist es die Tatsache, dass wir von Ameisen eine Menge lernen können, wenn es um Evolution und komplexe Gesellschaften geht. Sie sind zweifelsohne das lebende Beispiel dafür, dass Einigkeit Stärke bedeutet.