Organisation des Ameisenstaates ("Staatsform")

Hier können allgemeine Fragen zum Thema Ameisen, sowie zu europäischen Ameisenarten gestellt werden.

Organisation des Ameisenstaates ("Staatsform")

Beitragvon chrizzy » Mittwoch 23. April 2014, 23:00

Organsiation des Ameisenstaates ("Staatsform")
oder
Ein Ameisenstaat ist keine Monarchie



1. Vorbemerkungen

Dieser Thread ist sehr allgemein gehalten und spiegelt nur grob die hochkomplexen Verhaltensmuster eines Ameisenvolkes wieder. Unzulässige Verallgemeinerungen sind nicht zweckdienlich. Bitte beachtet auch die eingebundenen Hinweise: Es gibt zu vielen Beispielen und fast jeder Aussage Ausnahmen und Gegensätze. Dieser Thread soll somit nicht einer allumfassenden Information dienen, sondern dem Überblick über die angesprochene Thematik.


2. Teil 1

Die Tatsache, dass wir bei den reproduktiven (= weibliche Nachkommen produzierenden) Weibchen in einem Ameisenstaat von „Königinnen“ reden, scheint zu erklären, wer die lenkende Instanz in einem Ameisenvolk ist. Mit dem Begriff „König“ oder „Königin“ verbinden wir einen Herrscher, der über seine Untertanen regiert und für "Ordnung im Chaos" sorgt. Dieser Herrscher bzw. diese Herrscherin entscheidet letzendlich über Krieg oder Frieden, und alle wichtigen Entscheidungen werden von ihm/ihr getroffen.

Könign (Azteca isthmica)_bearb.jpg
Eine Königin von Azteca isthmica, als solche leicht am "Königinnenbuckel" und der Sollbruchstelle der Flügel sowie der großen Gaster zu erkennen.


Unser Bild von einer solchen zentral herrschenden Instanz auf Ameisenvölker zu übertragen, geht allerdings völlig an der Realität vorbei.
Der Begriff "Königin" stammt noch aus frühen Zeiten der Myrmekologie bzw. Entomologie (Insektenkunde) im Allgemeinen.

Die tatsächlichen Aufgaben der Königin sind nach bisherigen Erkenntnissen eng umrissen: Dazu zählt die Produktion von Nachkommen, die indirekte Steuerung der Brutpflege (und damit verbunden teilweise die Kastendetermination), und natürlich eine der Grundlagen einer eusozialen Insektengemeinschaft zu schaffen, nämlich die Arbeiterinnen an der Produktion eigener Nachkommen zu hindern bzw. durch Pheromonausschüttung die Arbeiterinnen zur Unterlassung der Reproduktion anzuregen.

Die Königinnen spielen somit in einem Ameisenstaat eine unbestritten wichtige Rolle, v.a. durch die Reproduktion. Stirbt die Königin, stirbt auch die Kolonie (sofern keine sekundäre Polygynie vorliegt).
Das Sterben der Kolonie hat aber absolut nichts mit einer Desorientierung oder Verlust der vermeintlichen "Führerin" zu tun! Der Grund ist eher banal und liegt offensichtlich auf der Hand: die Königinnen sind (mit sehr wenigen Ausnahmen, s.u.a. Thelytokie) die einzigen begatteten Tiere in der Kolonie, somit können auch nur sie weibliche Nachkommen ( Arbeiterinnen oder Gynen) produzieren, s.a. Haplodiploidie. Ohne Königinnen stirbt ein Volk also einfach aus, weil durch Alter, Unfall oder Fraß gestorbene Arbeiterinnen nicht ersetzt werden können.

Die Kolonie wird auch nicht auseinanderbrechen, vielmehr bleiben alle Strukturen und Verhaltensmuster vorhanden, Brut wird weiter aufgezogen und gepflegt (solange vorhanden), auch die Nahrungsversorgung wird weiterhin erledigt. (s. a.)

Das fast unbeirrte Verhalten einer weisellosen Kolonie zeigt uns so recht eindrucksvoll, dass die Königin kaum Einfluss auf das normale Tagesgeschäft einer Kolonie als Ganzes und deren Arbeiterinnen im Einzelnen hat.

Des Weiteren ist die Königin oft tief im Boden eingegraben bzw. sitzt gut geschützt tief im Nest verborgen, und deshalb über bestimmte Vorgänge (vor allem jene außerhalb des Nestes) uninformiert. Es wäre in Situationen wie "Nahrungsfund" oder "Hunger signalisierende Larve" viel zu umständlich und zeitaufwändig, jedes Mal einen Boten zur Königin zu schicken, um Anweisungen zu erhalten.

Im Falle eines Umzuges grenzt es gar an Selbstmord, wenn die Königin das neue Nest erst inspizieren müsste. Man muss nur logisch nachdenken: Ein großes Ameisenvolk hat durchaus zehntausende, hunderttausende oder gar mehrere Millionen Arbeiterinnen. Nun würden viele von ihnen im Laufe eines Tages auf einige Probleme stoßen und auf Anweisungen der Königin warten müssen. Alltägliche Dinge, die in einer Ameisenkolonie vorkommen können, würden extrem verlangsamt und das ganze Zusammenleben stark erschwert werden.

doromyrmex insanus.jpg
Eine alate Jungkönigin (also vermutlich unbegattet) von Dorymyrmex insanus.


Wie soll auch eine einzelne Ameise, deren Gehirn nur ca.1mm³ klein ist (das Gehirn eines Menschen ist ca. 1,4 Mio. Mal so groß), für all das gezielte Anweisungen geben?

Dazu kommt noch, dass das Gehirn einer Ameisenkönigin vor allem in den Bereichen, die für das Sozialverhalten zuständig sind, weniger entwickelt ist als das einer Arbeiterin. (laut KIRCHNER "Die Ameisen")
Also kann man auch hier wieder ausschließen, dass der Ameisenstaat eine Monarchie ist.

Aber nun stellt sich die Frage: Wer oder was ist dann verantwortlich für das sinnvolle Zusammenleben der Ameisen, und wie werden die oft erstaunlich präzisen Nestbauten und teils militärisch straff organisierten Vorgänge einer Kolonie gesteuert?


3. Teil 2

Die Antwort ist einfach, und doch so schwer nachzuvollziehen: Alle und niemand. Der Ameisenstaat ist eine „Ordnung ohne Obrigkeit“ und somit ein dezentrales System, das interaktiv von allen Beteiligten abhängt. In diesem System kann jede Ameise einen "Vorschlag unterbreiten" und diesen "bewerben", die anderen Arbeiterinnen werden dann darüber entscheiden und sich begeistern lassen oder Desinteresse zeigen... in kleinen Gruppen z.B. bei einem Nahrungsfund, die ganze Kolonie z.B. bei einem Nestumzug.

Einfaches Beispiel ist hier bei den wohl meisten Arten der Fund einer Nahrungsquelle: Die findende Ameise wird sich den Sozialmagen mit dieser Nahrung vollschlagen und zurück zur Kolonie laufen. Dabei ist es artspezifisch, ob hierbei eine individuelle oder öffentliche Duftspur gelegt, und wann der öffentlichen Duftspur gefolgt wird.

Trifft die findende Arbeiterin auf eine Nestgenossin, wird sie diese durch Betrillern anwerben und eine Kostprobe der Nahrung anbieten. Befindet die betrillerte Arbeiterin die Nahrung für gut und besteht Bedarf/Hunger in der Kolonie, wird sie umgehend der Duftspur zur Nahrungsquelle folgen (bzw. der findenden Arbeiterin, s.a. ) und bei Rückkehr die Spur verstärken und ihrerseits wieder andere Arbeiterinnen rekrutieren.

Je mehr Arbeiterinnen das Futter für gut befinden und Hunger haben bzw. den Hunger der Kolonie kennen, desto schneller und intensiver wird die Nahrung ausgebeutet, so entstehen bei guten Nahrungsquellen und hungrigen Kolonien in kürzester Zeit stark frequentierte Ameisenstraßen.

Finden jedoch alle beworbenen Ameisen die Kostproben der Nahrungsquelle als unzureichend, wird keine Arbeiterin zur Nahrungsquelle folgen und die Kolonie beutet die Nahrungsquelle nicht aus. Die bereits gelegte Spur wird schnell vergehen.

Ähnlich, wenn auch zäher, sieht es bei Arten aus, die auch blind den Spuren einer fündigen Arbeiterin folgen. Hier haben wir dann das nächste Beispiel des Mehrheitsentscheides: die Ameisenstraßen und -spuren. Legt eine einzelne Arbeiterin eine Spur zwischen Futterquelle und Nest (keine Richtungsangabe!), werden nur wenige Arbeiterinnen dieser Spur automatisch folgen.
Werden sie über diese Spur fündig, werden auch sie auf dem Rückweg eine Spur legen und die Straße somit verstärken... und daraus folgt ein Mehrheitsentscheid: Je stärker die Spur, desto schneller und mehr Arbeiterinnen folgen ihr.

camponotus discolor.jpg
Weibliches Geschlechtstier (rechts oben), Männliches Geschlechtstier (links) und Arbeiterin (rechts unten) von Camponotus discolor.


Jedes Verhalten innerhalb einer Kolonie funktioniert grundsätzlich nach diesem Prinzip. Je öfter eine Arbeiterin um Futter angebettelt wird, desto größer muss auch der Hunger in einer Kolonie sein.

Je mehr Arbeiterinnen einer Spur erfolgreich gefolgt sind, desto besser muss die Futterquelle sein. Und je mehr Arbeiterinnen einen Umzug zu einem neuen Nest "bewerben", desto besser muss das neue Nest (oder desto dringender muss der Umzug) sein. Beim Nestumzug kann dieser Mehrheitsentscheid jedoch daneben gehen: ist ein Teil der Arbeiterinnen vom neuen Nest überzeugt, ein anderer Teil findet das neue Nest jedoch Käse, kann es gerade in der Haltung zu einem "Gleichstand" kommen.
Befürworterinnen schleppen Brut ins neue Nest, die Gegnerinnen jedoch schleppen die gleiche Brut wieder in das alte Nest zurück. Das kann stundenlang so gehen, bis eine der beiden Parteien soweit in der Minderheit ist, dass der Reiz "Umzug" gänzlich wegfällt. (In der Haltung ist dieser Effekt wohl nur aufgrund der immer extrem beengten Platzverhältnisse gehäuft anzutreffen.)

Wie aus den Beispielen gut zu erkennen ist, werden alle Verhaltensmuster in einer Ameisenkolonie durch Reize und Reizschwellen gesteuert. Reize kann praktisch jedes Individuum in einer Kolonie aussenden, sei es Larve, Puppe, Königin oder Arbeiterin. Selbst Eier senden Reize aus, auch wenn es wohl nur der fixe Reiz "Leck mich und bring mich in die Eierkammer" ist.

Die Reize werden dann wiederum von jeder Ameise ausgewertet und bewertet, und erst bei Überschreiten der eigenen, individuellen Reizschwelle, die wiederum von anderen Reizen und auch der gerade bevorzugten Aufgabe beeinflusst/verschoben ist, entscheidet dich die Ameise direkt zu agieren, den Reiz weiterzuleiten oder gar nichts zu machen.


4. Beispiel (Reize)

Nehmen wir als Beispiel die Reize "Larve füttern" und "Futter suchen". Nehmen wir ein fiktives Punktesystem an mit 0 bis 10, welches für die Reizschwelle steht. ( Reizschwelle 0=wird automatisch erledigt, Reizschwelle 10= wird erst bei extrem großen Reiz erledigt).

Die Larvenpflegerinnen haben jetzt bei Reiz "Futter suchen" eine Schwelle von 10, bei "Larven füttern" von 0, denn die sind ja primär fuer die Brutpflege zuständig, nicht fuer den Außendienst. Die Aussendienstlerinnen jedoch haben ihre Reizschwellen dazu konträr.

Wird jetzt eine Larvenpflegerin von 1 Arbeiterin (=1Punkt) zum Futtereintragen beworben, wird sie der Werberin was husten, denn Ihre individuelle Schwelle ist nicht erreicht. Wenn sie aber jetzt von 10 Arbeiterinnen angenörgelt wird, weil keine anderen Arbeiterinnen zur Verfügung stehen, wird sie diese Aufgabe sofort erledigen, denn ihre Reizschwelle ist erreicht.

Außendienstlerinnen jedoch werden der Werbung einer einzelnen Arbeiterin folgen, jedoch erstmal eine bettelnde Larve zur Seite schieben... ganz nach ihrer eigenen Reizschwelle.


So funktioniert nun also letztendlich die Steuerung einer Kolonie: eine interaktive Selbstverwaltung mit Mehrheitsentscheid, individuell nach Bedarf bewertet.


5. Abschlussbemerkungen

Ich hoffe der Thread konnte den Irrtum, die Königinnen würden die Kolonie regieren, aus der Welt schaffen.

Danke an Sahal, der mir beim Zusammentragen der Informationen geholfen hat.
Als Quelle diente unter anderem "Walter Kirchner, Die Ameisen: Biologie und Verhalten, 2007"


6. Links zu interessanten Beiträgen/Diskussionen (zu diesem und ähnlichen Themen)
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