Detailseite
Projekt
Die funktionelle Basis der Umkehrung des Fekundität - LanglebigkeitsTrade-Offs bei der Ameise Temnothorax rugatulus
Antragstellerinnen
Dr. Barbara Feldmeyer; Professorin Dr. Susanne Foitzik
Fachliche Zuordnung
Evolution, Anthropologie
Förderung
Förderung von 2015 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261675780
Königinnen sozialer Insekten weisen eine extrem lange Lebensdauer und hohe Fekundität auf. Die meisten anderen Tiere müssen abwägen, in welches dieser „life-history“ Merkmale sie investieren. In unserer Forschergruppe wollen wir ein tieferes Verständnis für die ultimaten und proximaten Faktoren dieser Umkehr des Fruchtbarkeit/Langlebigkeits „trade-off“ erlangen. Unser Studienobjekt ist die Ameise Temnothorax rugatulus, die aufgrund des Vorkommens von drei weiblichen Kasten, einfachen Sammel- und Haltungsbedingungen nicht nur ein gutes Modell ist, sondern bereits in der 1. Förderperiode interessante Einblicke vermittelt hat. Wir konnten zeigen, dass eine experimentelle Fertilitätsinduktion bei Arbeiterinnen zu einer Lebensverlängerung führt, d.h. beide „life-history“ Merkmale sind auch bei Arbeiterinnen positiv korreliert. Zudem finden wir, dass Mikroköniginnen aufgrund einer höheren Stoffwechselrate die gleiche Fruchtbarkeit erreichen wie makrogyne Königinnen. Allerdings sind sie nicht in der Lage die Eilegerate, nach Eientfernung zu erhöhen. Wir untersuchen derzeit, wie sich dies auf die Genexpression beider Königinnenkasten auswirkt. In einer abgeschlossene Genexpressionsanalyse mit dem Vergleich von Gehirn und Fettkörpern von jungen und alten Königinnen zeigen wir die Bedeutung von Langlebigkeitsgenen, sowie den Einfluß der Langlebigkeitspathways Toll und TOR. Wir wollen nun die funktionelle Basis der Fruchtbarkeit- und Langlebigkeitsumkehr durch die Analyse der Regulation und Konnektivität von Kandidatengenen in regulatorischen „Pathways“ aufklären. Hierzu, planen wir eine Reihe von RNAi Versuchsreihen, um kausale Beziehungen zwischen verschiedenen Genen und „Pathways“ aufzuzeigen, um die Wirkung von Kandidatengenen auf die Fruchtbar- /Langlebigkeit von Königin und Arbeiterinnen aufzudecken. Desweiteren werden wir epigenetische Mechanismen untersuchen, die die Expression in diesen Signalwegen regulieren, indem wir die Histon- (De-)Acetylierung und DNA-Methylierung experimentell hemmen. Danach werden wir nicht nur analysieren, wie sich diese Manipulationen auf die Fähigkeit der Fekunditätssteigerung von Königinnen und Arbeiterinnen auswirken, sondern auch überprüfen inwieweit sich dies auf epigenetischen Prozesse und im Folgenden auf die Genregulation auswirkt. Unsere Daten und besonders die von Bernadau & Heinze, deuten auf einen Einfluss der Ernährung, insbesondere des Proteingehaltes, auf die Fekundität und Langlebigkeit von Ameisen hin. Diesen Zusammenhang wollen wir in der 2. Phase durch Manipulation des Proteingehalts in der Nahrung untersuchen. Unser Projekt befasst sich daher mit verschiedenen Ebenen und konzentriert sich auf die beiden divergentesten weiblichen Kasten, die Arbeiterinnen und makrogyne Königinnen. Es wird so Einblicke in die proximalen Mechanismen und ultimativen Faktoren geben, die zur Umkehr des Fruchtbarkeit / Langlebigkeits „trade-off“ bei sozialen Insekten führen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
