Akazien halten Ameisenheer

Akazien halten Ameisenheer
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Akazien halten Ameisenheer

Nesselhaare, Dornen, Stacheln und giftige Inhaltsstoffe – mit diesen Verteidigungsstrategien schützen sich Pflanzen vor gefräßigen Feinden. "Ameisenpflanzen", wie die Akazie, haben eine ganz andere Strategie entwickelt, um sich zu verteidigen. Entweder sie locken Ameisen aus der Umgebung an oder sie beherbergen ganze Ameisenkolonien. Als Lockmittel und Belohnung für die Verteidiger dient Nektar, den die Bäume über ihre Blätter absondern.

Sobald Akazien von Schädlingen angefressen werden, nutzen sie Ameisen als biologische Schädlingsbekämpfer. Eine deutsch-französische Forschergruppe hat nun herausgefunden, dass diese Beziehung ursprünglich nur vorübergehender Natur war. Erst mit der Zeit lernten die Pflanzen, ihre Verteidiger auch dauerhaft zu beherbergen. In beiden Fällen fungieren die generell räuberisch lebenden Ameisen als Schutzarmee, in dem sie die Fressfeinde ihrer Wirtspflanzen vertreiben oder auffressen.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena haben zusammen mit Kollegen der Universität Würzburg bei Freilandversuchen in Mexiko herausgefunden, auf welche unterschiedliche Weise verschiedene Akazienarten mit Ameisen kooperieren. Die Sträucher produzieren auf ihren Blättern Nektar (so genannter Blattnektar), der ausschließlich dazu dient, Schutzameisen anzulocken beziehungsweise zu ernähren. In dem die Ameisen diese Zuckerquelle nutzen, halten sie ihren Wirt frei von Raupen, Milben, Käfern und anderen Schädlingen.

Die verschiedenen Akazienarten haben sich jedoch stark an ihre Beschützer angepasst. Einige Akazienarten beherbergen "ihre" Ameisenkolonie ständig in hohlen Dornen und müssen sie dauerhaft ernähren. Der Blattnektar wird daher permanent produziert.

Vorübergehend bewohnte Akazien-Arten dagegen locken Ameisen aus der Umgebung an, die nicht auf die Pflanzen angewiesen sind. Der Nektarfluss wird daher erst durch Fraßschäden aktiviert. "Ein ökonomisches Verhalten", so die Forscher um den Biologen Martin Heil im Magazin Nature, "die Bäume investieren den Nektar nur dann, wenn es tatsächlich erforderlich ist."

Dieser Befund hat weitreichende Konsequenzen. Denn nicht nur Ameisenpflanzen (Myrmecophyten) besitzen eine durch Fraß aktivierte und durch das Phytohormon Jasmonsäure gesteuerte pflanzliche Verteidigung. Viele pflanzliche Gift- und Bitterstoffe werden über denselben Signalweg aktiviert wie auch der Blattnektar. Einige Pflanzen sind sogar in der Lage, durch Duftstoffe Schutzinsekten anzulocken.

"Besonders spannend ist dabei die Tatsache, dass sich die Verteidigung der Pflanzen von außen in Gang setzen lässt, dass sie über diesen Signalweg vielleicht sogar steuerbar ist", so Heil. Da diese Mechanismen eine pflanzeneigene Verteidigung darstellen, deren Aktivierung sich offenbar schnell ändern lässt, könnten sie vielleicht in Zukunft für die biologische Schädlingsbekämpfung nutzbar gemacht werden.

Die Forscher enträtselten in Zusammenarbeit mit französischen Kollegen vom Centre de coopération internationale en recherche argonomique in Montpellier auch den Stammbaum der Ameisenakazien. Molekulargenetische Analysen der Chloroplasten- und Zellkern-DNA zeigten, dass der dauerhafte Nektarfluss in der Evolution erst aus dem aktivierbaren hervorgegangen ist.

Insgesamt lohnt es sich für die Akazien, ein stehendes Ameisenheer zu beherbergen. Zwar muss dabei fortwährend investiert werden, aber offenbar wird der Aufwand durch den stets vorhandenen Schutz wieder wettgemacht.

Jetzt wollen die Forscher untersuchen, inwieweit auch andere pflanzeneigenen Verteidungsmechanismen von "aktivierbar" auf "permanent vorhanden" geändert werden können.

Autor: Gabriele Gcocos

Quelle: freenet.de
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