Co-evolutionöre Stabilisierung spezifischer Mutualismen am Beispiel von Ameisen-Pflanzen-Symbiosen

• Applicant: Professor Dr. Martin Heil Riedel
• Subject Area: Ecology and Biodiversity of Animals and Ecosystems, Organismic Interactions
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5451412

Mutualismen - interspezifische Interaktionen zum gegenseitigen Vorteil - müssen durch besondere Filter vor der Ausnutzung durch andere Arten geschützt werden. Hierüber ist aber für spezifische Mutualismen wenig bekannt. Ameisen-Pflanzen-Symbiosen stellen eine Form indirekter pflanzlicher Verteidigung dar, in der Ameisen die Abwehr von Fraßfeinden übernehmen. Spezifitätsgrade von fakultativ bis obligat treten innerhalb derselben Pflanzengattungen auf und eröffnen so Möglichkeiten für vergleichende Analysen. Extrafloraler Nektar wird von der Pflanzen als Ameisennahrung bzw. -Köder produziert. In der Gattung Acacia ist der generell induzierbare EFN-Fluss bei der dauerhaft von Ameisen besiedelten Arten ( Myrmekophyten ) in eine konstitutive Sekretion umgewandelt (Heil et al., Nature 430, 205-208). Im Folgeprojekt sollen nun weitere wechselseitige Anpassungen der Partner untersucht werden: Ist der EFN von Myrmekophyten auch chemisch an seine spezielle Funktion angepasst, können konkurrierende Ameisen durch besondere Inhaltsstoffe ausgeschlossen werden? Sind die spezifisch in Myrmekophyten lebenden Ameisen in ihren Verdauungsenzymen (speziell solcher der Oligosaccharid-Nutzung) an die ausschließliche Nutzung der von der Wirtspflanze produzierten Nahrung angepasst? Außerdem sollen mittels stabiler Isotope die Stoffflüsse zwischen Ameisen und Pflanzen charakterisiert werden. Schließlich sollen das System parasitierende Ameisen, welche die Ressourcen der Wirtspflanze nutzen, diese aber nicht schützen, hinsichtlich ihrer Anpassungen an diese Lebensstrategie und ihrer phylogenetischen Beziehung zu den symbiontischen Ameisen vergleichend einbezogen werden. Darüber soll geklärt werden, welche Filter derartigen Parasitierungen spezifischer Mutualismen entgegen wirken.

• DFG Programme: Research Grants