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Projekt
Effekt der Sozialstruktur auf den Kompromiss zwischen Fekundität und Langlebigkeit bei Ameisen
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Susanne Foitzik; Romain Libbrecht, Ph.D.; Volker Nehring, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Evolution, Anthropologie
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261675780
Die meisten Lebewesen gehen einen Kompromiss zwischen Fortpflanzung und Langlebigkeit ein. Bei sozialen Insekten ist dieser Kompromiss aufgehoben, was uns helfen kann, die Modulation von Alterung an sich zu verstehen. Bisherige Studien konnten keine allgemeingültigen Regulatoren von Altern bei sozialen Insekten detektieren, vielleicht, weil unkontrollierte ökologische Variation eine Identifikation von Schlüsselregulatoren verhinderte. Wir wollen dieses Problem lösen, indem wir Altern bei Ameisen vergleichend untersuchen und für ökologische und phylogenetische Einflüsse kontrollieren.In der ersten Phase der Forschergruppe erstellte theoretische Modelle sagen voraus, dass die Fähigkeit von Arbeiterinnen, sich fortzupflanzen, für ihre Langlebigkeit selektieren sollte. Die Arbeiterinnen der meisten Ameisenarten können Männchen produzieren, wenn die Kolonie ihre Königin verliert. Sowohl totipotente Arbeiterinnen mit der Fähigkeit, Königinnen und Arbeiterinnen zu produzieren, als auch komplett sterile Arbeiterinnen sind in der Evolution der Ameisen mehrmals unabhängig voneinander entstanden. Wir wollen den Einfluss von Kaste (Arbeiterin/Königin), Alter und Fortpflanzung der Arbeiterinnen auf die Genexpressionen bei 15 Ameisenarten analysieren. Die gewählten Arten variieren in Koloniegröße und Königinnenzahl; dies sind Parameter, die auch die Lebensdauer der Arbeiterinnen beeinflussen sollten. Unsere Analyse wird den Einfluss der Fortpflanzungsfähigkeit von Arbeiterinnen von denen der Ökologie und phylogenetischen Verwandtschaft trennen.Wir werden dabei zusätzlich zwei Faktoren beleuchten, die in vielen Tierarten entscheidend für die Lebensdauer sind: Abwehr von Krankheitserregern und oxidativer Stress. Möglicherweise leben Königinnen sozialer Insekten so lang, weil die Arbeiterinnen sie von solchen Stressoren fernhalten und/oder Königinnen kontinuierlich mit genügend Ressourcen versorgen, dass letztere ihre Abwehr- und Reparaturmechanismen dauerhaft auf einem höheren Niveau halten können, als es solitären Insekten möglich ist. Wir werden den Effekt von oxidativem Stress und Pathogenen in Abhängigkeit von der Arbeiterreproduktion in 15 Arten experimentell untersuchen.Dieses umfangreiche Projekt mit 15 Ameisenarten erfordert einen hohen Arbeitsaufwandes und die gesammelte Expertise von drei Projektleitern. Unser Projekt wird wertvolle Einsichten in fundamentale molekulare und physiologische Alterungsmechanismen geben und beleuchten, wie Fekundität und Lebensdauer verbunden sind und wie der Trade-off zwischen den beiden Parametern im Laufe der sozialen Evolution aufgehoben werden konnte.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
