Evolution Sozialer Wundbehandlung in Ameisen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Erik Frank
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511474012

Offene Wunden stellen ein bedeutendes Gesundheitsrisiko dar. Neue Erkenntnisse bei Ameisen haben gezeigt, dass Verletzte Koloniemitglieder nicht nur gerettet werden, sondern dass diese sogar infizierte Wunden diagnostizieren können und mit antimikrobiellen Mitteln behandeln um so eine andernfalls tödliche Infektion zu heilen. Solche Verhaltensweisen wurden bisher nur bei einer Population der termiten-jagenden Ameisenart Megaponera analis (Elfenbeinküste) beschrieben, während bei einer Population in Mozambik die weniger wehrhafte Termiten Jagd dieses Verhalten nicht beobachtet werden konnte. Vorläufige Ergebnisse bei der Treiberameisenart Eciton rapax in Ecuador deuten ebenfalls auf eine Wundversorgung verletzter Individuen hin. Die große phylogenetische Distanz zwischen Eciton und Megaponera (über 100 Millionen Jahre) sind Hinweise auf eine konvergente Evolution des Wundversorgungsverhaltens.Ziel dieses Projekts ist es daher, die evolutionären Prozesse besser zu verstehen, die zu Wundversorgungsverhalten führen sowie neue antimikrobielle Komponenten und Wundheilungsmechanismen zu identifizieren. Hierfür soll das Verhalten verschiedener Arten und Populationen von Eciton und Megaponera studiert werden und an der Wundversorgung beteiligte Pheromone und antimikrobielle Verbindungen identifiziert werden. Dieses neugewonnene Wissen wird dann eingesetzt werden um die evolutionären Treiber für die Evolution des Wundversorgungsverhaltens besser zu verstehen.Zuerst sollen Arten und Populationen von Megaponera und Eciton auf die An/Abwesenheit von Wundversorgungsverhalten untersucht werden. Falls vorhanden, inwieweit unterscheidet sich dieses Verhalten zwischen den Arten? Sollten Räuber wehrhafter Beute eher kostenreduzierende Anpassungen wie Wundversorgung entwickeln? Sind andere Faktoren wie das Verletzungs- und Infektionsrisiko für deren Evolution relevant?Das zweite Ziel ist die chemische Analyse, einmal der Kommunikationswege (Pheromone und kutikuläre Kohlenwasserstoffe) sowie der bei der Wundversorgung eingesetzten antimikrobiellen Behandlungskomponenten. Sind diese Kommunikationswege und Komponenten hoch konserviert oder unterliegen sie einem starken Selektionsdruck zur Diversifizierung?Das dritte Ziel ist die Identifizierung anderer Arten, die soziale Wundversorgung zeigen. Auf Basis der empirischen Daten zur Verhaltens- und chemischen Ökologie von Megaponera und Eciton soll ein theoretisches Konzept für die Evolution sozialer Wundversorgung entwickelt werden. Die Komplexität und Wirksamkeit des Wundversorgungsverhaltens bei M. analis ist weltweit einzigartig und steht unserer eigenen Wundversorgung kaum nach. Am Ende dieses Projekts werden wir dieses Wissen auf andere Arten ausgedehnt haben. Wir werden die Triebkräfte für die Evolution sozialer Wundversorgung und ihrer Kommunikation identifiziert und neue chemische Verbindungen entdeckt haben, die an der Wundheilung und Infektionsabwehr beteiligt sind.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen