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Wählerische Insekten

Ameisen mit Sinn für Wohnkomfort

Von Diemut Klärner
 - 21:02
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Ameisenhaufen können als imposante Bauwerke daherkommen und mehr als eine Million Einwohner beherbergen. Doch die meisten Ameisenvölker sind kleiner und leben im Verborgenen. Eine Spezies namens Temnothorax albipennis nistet sich zum Beispiel in waagerechten Felsspalten ein. Da diesen kaum drei Millimeter großen Ameisen eine Raumhöhe von einem knappen Millimeter genügt, mangelt es vielerorts nicht an geeigneten Quartieren.

Allerdings braucht ein hundertköpfiges Volk etwa zehn Quadratzentimeter Wohnfläche. Wenn eine prosperierende Gemeinschaft dieser Ameisen umziehen will, weil ihr bisheriges Domizil zu klein geworden ist, gilt es ein neues zu finden. Dass sich aber nur eine Minderheit von Spezialisten mit der Wohnungssuche befasst, haben kürzlich Wissenschaftler um Thomas O. Richardson von der Universität Lausanne, James A. R. Marshall von der University of Sheffield und Nigel R. Franks von der University of Bristol entdeckt. Wie die Forscher in den „Proceedings of the Royal Society B“ berichten, ist die Auswahl einer neuen Bleibe kein demokratischer Prozess.

Auf der Fährte findiger Kundschafter

Als Forschungsobjekte dienten sechs Ameisenvölker, die an der Küste von Dorset eingesammelt wurden. Ins Labor verfrachtet, mussten sie mit einer eher schäbigen Unterkunft vorliebnehmen: die Grundfläche arg knapp bemessen, das Dach löchrig und lichtdurchlässig. Für den Geschmack der Ameisen war es in diesen Quartieren zu eng und ungemütlich hell. In einer Versuchsarena wurden die Ameisennester dann jeweils so plaziert, dass zwei vergleichsweise luxuriöse Wohnungen zur Auswahl standen. Beide doppelt so groß wie die alte und dank eines Deckels aus Karton schön dunkel. Wenn Kundschafterinnen von Temnothorax albipennis so eine attraktive Unterkunft aufgespürt hatten, liefen sie zum Nest zurück und zeigten anderen Bewohnerinnen ihren vielversprechenden Fund. Auf dem Weg dorthin bildeten die Ameisen eine Art Tandem: Die erfolgreiche Kundschafterin ging voran, und die zur Besichtigung eingeladene Nestgenossin folgte ihr auf dem Fuß. Dabei versuchte sie mit ihren Fühlern, ständig Körperkontakt zu halten.

Wer wissen will, welche Individuen da unterwegs sind, muss sämtliche Nestbewohner zuvor eindeutig markiert haben. Zu diesem Zweck verwendeten die Forscher spezielle Mini-Transponder für die „Radio Frequency Identification“ (RFID). Im Vergleich mit aktiven Sendern haben diese elektronischen Bauteile einen entscheidenden Vorteil: Sie nutzen die Radiowellen, mit denen sie identifiziert werden, auch zur Stromversorgung. Entsprechend klein und leicht können die Geräte sein, im Fall der Ameisen nur einen Viertel Quadratmillimeter groß und knapp ein Zehntel Milligramm schwer. Mit einem entsprechenden Lesegerät lässt sich jeweils die Nummer des Transponders – sozusagen der Name der Ameise – abfragen. Auf diese Weise fanden Richardson und seine Kollegen heraus, dass sich im Durchschnitt nicht einmal 30 Prozent eines Ameisenvolks an den Tandem-Läufen zur Wohnungsbesichtigung beteiligten. Wobei etwa zwölf Prozent eine Führungsposition einnahmen, während etwa 22 Prozent hinterherliefen, um sich den Weg zeigen zu lassen. Zum Rollentausch kam es offenbar recht selten.

Behaglich und groß genug

Warum die einen bei der Wohnungssuche aktiv sind, andere hingegen nicht, bleibt eine offene Frage. Wird ein Ameisenvolk mehrfach in diese Situation gebracht, so engagieren sich im Großen und Ganzen immer dieselben Individuen. Und nicht nur das, in den Tandem-Läufen zur Wohnungsbesichtigung übernehmen diese Ameisen auch überwiegend immer dieselbe Rolle. So eine Spezialisierung ist offensichtlich vorteilhaft: Je häufiger die beteiligten Ameisen in ihrer jeweiligen Rolle auftreten, desto besser klappt es mit dem Tandem-Laufen.

Dass die Suche nach einem neuen Quartier einer routinierten Minderheit überlassen bleibt, hat sich anscheinend bewährt. Nicht mitbestimmen zu dürfen ist für die übrigen Nestbewohner kein Nachteil. Ameisenvölker sind nämlich so organisiert, dass die unbeteiligte Mehrheit der Arbeiterinnen dieselben Interessen hat wie die „Oligarchie“ der Entscheidungsträger: All diese Weibchen sind steril. Für Nachwuchs sorgt allein die sogenannte Königin. Damit sie bisweilen auch fortpflanzungsfähige Nachkommen produziert, die eine neue Generation hervorbringen, muss es dem Ameisenvolk einigermaßen gutgehen. Was auch eine angemessene Unterkunft voraussetzt.

Wenn Kundschafterinnen eine Wohnung inspizieren, gilt es, deren Größe deshalb genau abzuschätzen. Wie Temnothorax albipennis diese Aufgabe meistert, hatte Nigel R. Franks bereits entdeckt, als er noch an der University of Bath gearbeitet hat. Gemeinsam mit Eamonn B. Malon fand er dort heraus, dass eine potentielle Bleibe meist zwei- bis dreimal von derselben Ameise überprüft wird. Wie oft sich bei diesen Erkundungen die Pfade kreuzen, kann als Maß für die Größe der inspizierten Unterkunft dienen.

Ameisen als Mathematiker

Um die Ameisen bei der Begehung einer neuen Wohnung ungehindert beobachten zu können, waren die Behausungen gläsern. Es zeigte sich, dass die Kundschafterinnen nicht nur an den Wänden entlangliefen, sondern auch kreuz und quer durch den Raum. Dabei schienen sie nicht weiter auf den Grundriss der begutachteten Wohnung zu achten. Ein quadratischer Zuschnitt war ihnen ebenso recht wie ein langgestreckter. Selbst ein Raumteiler, der die Wandlänge um die Hälfte vergrößert, führte nicht zu einer Überschätzung der Grundfläche.

Natürliche Hohlräume sind noch schwieriger auszumessen, denn sie sind meist sehr unregelmäßig geformt. Wer hier ohne viel Aufwand zu einem brauchbaren Ergebnis kommen will, muss auf mathematische Näherungsverfahren zurückgreifen. Ein passender Algorithmus beruht auf Überlegungen des Mathematikers und Naturforschers Georges-Louis Leclerc Comte de Buffon, der sich im achtzehnten Jahrhundert mit Wahrscheinlichkeitsrechnung beschäftigte. Um eine beliebige Fläche empirisch zu vermessen, so seine Idee, müssen Linien wahllos über das fragliche Areal verteilt werden. Die Zahl der Schnittpunkte zwischen den unterschiedlichen Linien ist dann umgekehrt proportional zur Fläche.

Im Verlauf der Evolution sind offenbar auch Ameisen auf diesen Trick gekommen: Wenn sie eine angebotene Unterkunft zum ersten Mal besichtigen, hinterlassen sie eine individuelle Duftspur. Beim zweiten Besuch gilt es dann, darauf zu achten, wie oft diese alten Wege gekreuzt werden. Dass es tatsächlich aufs Spurenlegen ankommt, zeigten die Forscher mit einem simplen Experiment. Sie bedeckten die Hälfte des Quartiers mit einer dünnen Folie, die sich mühelos ablösen ließ. Nachdem sich eine Kundschafterin dort umgetan hatte, wurde die Folie samt den darauf hinterlassenen Markierungen entfernt. Schaute die Ameise anschließend abermals vorbei, so überschätzte sie erwartungsgemäß die Größe der Wohnfläche. Oft wurde eine so präparierte Unterkunft dann bereitwillig akzeptiert, obwohl sie für das Ameisenvolk viel zu klein war. Wenn sich kein wissbegieriger Forscher einmischt, funktioniert die Vermessungstechnik der Ameisen jedoch bemerkenswert zuverlässig.

Quelle: F.A.Z.
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