Auch Ameisen müssen sich mit Ernteschädlingen herumärgern

18. März 2016, 15:53
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Schimmelpilz hat es auf Pilzgärten von Blattscheiderameisen abgesehen – Für sein parasitäres Leben verzichtet er sogar auf Sex

Wien – Im Vergleich zu den Ameisen ist die Landwirtschaft für den Menschen eine geradezu moderne Erfindung. Während Homo sapiens erst seit rund 12.000 Jahren Ackerbau betreibt, kultiviert die Blattscheiderameise bereits seit über 50 Millionen Jahren ihre eigenen Nahrungsmittel – und wie die Menschen müssen sich auch die Insekten mit Ernteschädlingen herumplagen: Eine Schimmelpilzart hat es auf die Pilzgärten der Ameisen abgesehen. Ein internationales Forscherteam mit österreichischer Beteiligung hat nun das Erbgut des Schädlings genauer untersucht und die Folgen dieser hochspezialisierten Lebensweise entdeckt, für die die Pilze sogar auf Sex verzichten.

Blattschneiderameisen bauen seit mindestens 50 Millionen Jahre symbiotische Pilze an, die ihnen als Hauptnahrungsquelle dienen, erklären die Forscher um Nicole Gerardo von der Emory University in Atlanta (USA). Dafür schneiden sie Blätter in kleine Stücke und verfüttern sie an die Pilze. Diese brechen die Pflanzenzellen und ihre Inhaltsstoffe auf und machen sie so für die Ameisen bekömmlich.

Wie Menschen müssen auch die Ameisen in der Landwirtschaft mit Schädlingen kämpfen. Schimmelpilze wie Escovopsis weberi befallen ihre Pilzfarmen, um sich daran zu laben, so die Forscher. Sie haben nun das Erbgut von E. weberi entschlüsselt und dabei entdeckt, dass er sich vor 50 Millionen Jahren von verwandten Pilzen abgespalten hat. Seitdem hat er sich darauf spezialisiert, von den Früchten der Landwirtschaft der Ameisen zu naschen.

Auf das Wesentliche reduziertes Erbgut

"Dieser Pilz gehört zu einer Gruppe, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, andere Pilze zu parasitieren", erklärte Irina Druzhinina vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der Technischen Universität (TU) Wien. Während viele seiner nahen Verwandten gelernt haben, auch andere Quellen wie pflanzliche Biomasse zu nutzen, hat E. weberi die dafür nötigen Gene nie erworben, so die Forscherin. Sein Erbgut ist auf das Wesentlichste reduziert und gehört zu den kleinsten in seiner Sippe (Echte Schlauchpilze), wie die Wissenschafter im Fachmagazin "PNAS" schreiben..

Allerdings hat er sich die Fähigkeiten behalten, Giftstoffe herzustellen, mit denen er die symbiotischen Pilze attackiert und verfügt auch über die nötigen Enzyme, um ihre Nährstoffe aufzuschließen, so die Forscher. Außerdem kann er Antibiotika neutralisieren. Damit versuchen sich nämlich die Kulturpilze vor ihm zu schützen, und auch die Ameisen setzen Antibiotika in der Schädlingsbekämpfung ein, indem sie Bakterien fördern, die solche Substanzen produzieren.

Sexverzicht

Worauf der Schädlingspilz aber offensichtlich verzichtet, obwohl seine Vorfahren dies anscheinend praktizierten, ist Sex. Denn auf seinem Genom fanden sich weder bekannte Pilzgene, die eine Geschlechtszugehörigkeit bestimmen (sogenannte Paarungs-Typ Gene), noch Pheromone (chemische Botenstoffe), die bei seinen nahen Verwandten für die sexuelle Fortpflanzung essenziell sind. (APA, red, 18.3.2016)

  • Eine Blattscheiderameise kümmert sich um ihre Pilzkulturen. Ein Schimmelpilz macht ihr allerdings das Gärtnerleben schwer.
    foto: rice university/alexander mikheyev

    Eine Blattscheiderameise kümmert sich um ihre Pilzkulturen. Ein Schimmelpilz macht ihr allerdings das Gärtnerleben schwer.

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