Symbiose seit drei Millionen Jahre

Ameisen als Epiphyten-Gärtner

Die ersten Gärtner auf Fiji waren Ameisen: Die Tiere kultivieren seit Urzeiten Epiphyten, die sie dann als geschützte Wohnstätte nutzen. Dabei sind beide Partner existenziell aufeinander angewiesen.

Philidris nagasau mit einer von Ameisenkot und Urin gedüngten jungen Squamellaria-Pflanze, die aus der Rinde hervorwächst. (Foto: G. Chomicki, LMU)

Die Symbiose mit Pflanzen, bei denen beide Partner voneinander profitieren, spielt für viele Ameisenarten eine wichtige Rolle. Eine besonders enge Partnerschaft verbindet auf den Fiji-Inseln die Ameisenart Philidris nagasau und mindestens sechs eng verwandte Arten der Pflanzengattung Squamellaria, wie die LMU-Botaniker Prof. Susanne Renner und Guillaume Chomicki im Fachmagazin Nature Plants berichten: Seit mindestens drei Millionen Jahren kultivieren die Ameisen die Pflanzen, in deren Hohlräumen sie dann nisten – lange bevor der Mensch begann, gezielt Pflanzen anzubauen.

Ihre Gärtnertätigkeit beginnen die winzigen Ameisen mit dem gezielten Anpflanzen geeigneter Squamellaria-Arten: Die Insekten sammeln Samen der epiphytisch auf Bäumen wachsenden Pflanzen und platzieren diese in Rissen in der Rinde des Wirtsbaumes, wo sie auskeimen. „Als Wirtsbaum dienen drei bis vier Arten, die auch für die Ameisen vorteilhaft sind: Entweder, weil sie gut zugänglichen Nektar bilden, oder weil sie eine besonders weiche Rinde haben, so dass die Ameisen bestehende Risse leicht vergrößern können“, sagt Renner.

Als Anpassung an ihren Pflanzort besitzen die Sämlinge einen besonders geformten „Fuß“, der ihnen hilft, erst einmal aus der Rindenspalte heraus ans Licht zu wachsen. Anschließend bilden sie Hohlräume, die die Ameisen kontinuierlich besuchen – und zwar um Kot abzusetzen. Auf diese Weise düngen sie die Pflanze, die als Epiphyt keine Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen kann.

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Mit der Pflanze wachsen auch die Hohlräume, die die Ameisen dann als geschützte Nistplätze nutzen. Dabei bewohnen sie oft mehrere Squamellaria-Exemplare: „Oft sitzen Dutzende über Ameisenstraßen miteinander verbundenen Kolonien auf dem gleichen Wirtsbaum. Alle Ameisen dieser Kolonien sind Nachkommen einer einzigen Königin, deren Nest im Zentrum des Systems liegt“, sagt Chomicki.

Im Unterschied zu anderen Symbiosen zwischen Pflanzen und Ameisen ist die zwischen Squamellaria und Philidris nagasau so spezialisiert, dass keiner der Partner ohne den anderen existieren kann. Wie die Wissenschaftler mithilfe von sogenannten molekularen Uhren sowohl für die Ameisen als auch für die Pflanzen zeigen konnten, begann diese Partnerschaft bereits vor drei Millionen Jahren durch gegenseitige Anpassung: Vermutlich entwickelten die Ameisen Methoden für die besonders effiziente Vermehrung ihrer Wirtspflanze, nachdem sich Squamellaria an das Leben auf dem Baum angepasst hatte.

Publikation:
Obligate plant farming by a specialized ant: Guillaume Chomicki and Susanne S. Renner. Nature Plants 2016.

Kontakt:
Prof. Dr. Susanne Renner
Ludwig-Maximilians-Universität München
Department Biologie I
Systematische Botanik und Mykologie
E-Mail: renner@lmu.de

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