Der Ameisenstaat. Arbeitsteilung innerhalb eines Superorganismus

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Der Superorganismus
2.1. Der Superorganismus-Begriff und seine Folgen
2.2. Superorganismen und Eusozialitat
2.3. Parallelen zwischen Organismus und Superorganismus
2.4. Ameisenkolonien und ihre Variabilitat

3. Arbeitsteilung in Ameisenkolonien
3.1. Ameisenstaat - Ein Kastensystem
3.2. Prinzipien der Arbeitsteilung im Ameisenstaat
3.2.1. Arbeitsteilung und Subkasten in einer polymorphen Ameisenkolonie
3.2.2. Spezialisierung von Subkasten - ein Nachteil?
3.2.3. Dynamische Arbeitsverteilung innerhalb einer Ameisenkolonie
3.2.3.1. Generelle Aspekte der dynamischen Arbeitsverteilung
3.2.3.2. Pgonomyrmex barbatus - ein Muster fur dynamische Arbeitsverteilung ..
3.2.4. Alters- und Zentrifugalpolyethismus

4. Schluss

5. Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Ameisen sind stets in Kolonien oder auch sogenannten Ameisenstaaten organisiert. Diese staatenbildenden Tiere stellen hierbei fur Verhaltensbiologen unglaublich faszinierende Le- bewesen dar. Wahrend ein Laie mit seinen ungeschulten Augen nur eine umherirrende Amei- se am StraBenrand sieht, die durch ihre zufallig scheinenden Bewegungsmuster kein bestimm- tes Ziel zu verfolgen scheint, versucht der Biologie, teils durch stundenlanges Beobachten der Ameisen im Einzelnen, als auch im Hinblick auf das Ganze und somit den kompletten Amei- senstaat, das Verhalten der Ameisen zu entschlusseln. Verhaltensbiologen versuchen die Me- chanismen und Prinzipien aufzudecken, die im Laufe der Evolution entstanden sind, sodass genau diese Ameise, zu diesem Zeitpunkt, als Teil eines groBeren Ganzen, als Teil des Super- organismus Ameisenstaat, eine gewisse Aufgabe ausfuhrt.

In dieser Arbeit soll veranschaulicht werden, was der Begriff des Superorganismus, mit dem die Ameisenstaaten oft betitelt werden, darstellt, auf welche Organismen er sich im wissen- schaftlichen Gebrauch tatsachlich bezieht und welchem Ursprung dieser entstammt. Zusatz- lich werden im Folgenden die Mechanismen und Prinzipien aufgezeigt, nach denen die Ar- beitsteilung im Ameisenstaat geregelt wird. Somit wird zugleich an Beispielen gezeigt wer- den, zu welchen komplexen Organisationssystemen die doch eigentlich so einfach gebauten Ameisen fahig sind.

2. Der Superorganismus

2.1. Der Superorganismus-Begriff und seine Folgen

Der Weg fur die Entwicklung des Begriffs Superorganismus wurde Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts durch das starke Interesse an der Evolutionsphilosophie geebnet. Be- kannte Denker wie Ernst Haeckel, Herbert Spencer und Gustav Theodor, schrieben zu dieser Zeit dem Universum eine gewisse Ordnungsstruktur zu. Dabei wurde diese Struktur in unter- schiedliche Ebenen unterteilt und die auf diesen jeweiligen Ebenen erkannten einzigartigen Eigenschaften charakterisiert (Holldobler & Wilson 2010).

Diesen Gedanken von gewissen Ordnungsstrukturen und den einzigartigen Eigenschaften, die mit den jeweiligen Ebenen innerhalb dieser ordnung einhergehen, brachte William Morton Wheeler durch seinen 1911 veroffentlichen Essay The Ant Colony as an Organism explizit in die Soziobiologie ein. In seinem Essay bezeichnet er die Ameisenkolonie als einen organis- mus, der einer Person nicht nur ahnlich ist, sondern tatsachlich einen eigenstandigen Orga- nismus darstellt. In Wheelers 1928 erschienenem Werk The social insects, their origin and evolution fuhrt er ausdrucklich den Begriff des Superorganismus in die Wissenschaft der Bio­logie ein und hatte somit, ruckwirkend betrachtet, die Weichen fur eine starkere Erforschung von organisationsebenen im Tierreich gestellt, speziell bei den sozial zusammenlebenden Insekten (HoLLDoBLER & WILSoN 2010).

Wheeler traf durch die Einfuhrung des Begriffs Superorganismus nicht nur auf Akzeptanz. Im Gegenteil: Wheelers Superorganismus sorgte fur viel Aufruhr, denn nicht jeder Wissenschaft- ler seiner Zeit stimmte der Aussage, Ameisenkolonien als einen organismus zu betrachten, zu (HoLLDoBLER & WILSoN 2010). Jedoch sind es nicht nur die Akzeptanz und Zustimmung zu Thesen, die zu Fortschritt in der Wissenschaft fuhren. So glaube ich, kann Ablehnung und Kritik, die zu wissenschaftlichen Aussagen geauBert wird, zu noch groBerem Fortschritt und neuen Durchbruchen fuhren als alleinige Akzeptanz. Denn bei der Ablehnung von Thesen werden nicht nur Einwande von Kritikern wiedergegeben, sondern auch Gegenmodelle pra- sentiert, welche wiederum zu Akzeptanz oder Kritik fuhren konnen. Dieses Wechselspiel von Thesen und Gegenthesen fuhrt dabei im Laufe der Zeit zu stetigem und anhaltendem Fort- schritt der Wissenschaft.

2.2. Superorganismen und Eusozialitat

In diesem Abschnitt soll die Frage beantwortet werden, welche Organismen beziehungsweise Organisationsstrukturen heutzutage uberhaupt als Superorganismen bezeichnet werden. Hier- bei ist zu beachten, dass der Begriff des Superorganismus sehr eng mit der Eusozialitat ver- knupft ist. Laut Holldobler und Wilson kann namlich der Begriff des Superorganismus auf jede eusoziale oder „wirklich soziale“ Insektenkolonie angewendet werden. Dabei ist eine Kolonie als eusozial zu kennzeichnen, wenn sie den drei kennzeichnenden Merkmalen ent- spricht. Erstens: Es muss unter erwachsenen Tieren eine Aufteilung in fortpflanzungsfahige Kasten und Arbeiterkasten mit eingeschrankter oder fehlender Fortpflanzungsfahigkeit vor- liegen. Zweitens: Erwachsene Tiere zweier oder mehrerer Generationen koexistieren im sel- ben Nest. Drittens: Nicht oder kaum fortpflanzungsfahige Arbeiter versorgen die Jungen. So- mit durfen Insektenkolonien, die alle diese drei Anzeichen aufzeigen, und somit als eusozial gelten, als Superorganismen bezeichnet werden. Zu den Insekten, die unter diese Kategorie fallen, gehoren: Ameisen, Bienen, Wespen und Termiten. Hierbei soil der Fokus in dieser Arbeit auf den Ameisen liegen (HoLLDoBLER & WILSoN 2010).

Falls eine striktere Anwendung des Begriffes Superorganismus gefordert wird, so durfen laut HoLLDoBLER nur Kolonien von fortgeschrittener Eusozialitat, in denen der Konflikt um die Fortpflanzung weitgehend beigelegt ist und eine Arbeiterinnenkaste selektiert wurde, als Su- perorganismen bezeichnet werden (HoLLDoBLER & WILSoN 2010).

2.3. Parallelen zwischen Organismus und Superorganismus

Zwischen organismus und Superorganismus gibt es Parallelen auf unterschiedlichen organi- sationsebenen. So entsprechen die Mitglieder der Kolonie des Superorganismus den Zellen des organismus. Die unterschiedlichen Kasten der Kolonie entsprechen den organen, die fortpflanzungsfahige Kaste den Keimdrusen, die Arbeiterkasten den Korperorganen und die Verteidigerkasten dem Immunsystem (HoLLDoBLER & WILSoN 2010).

Im direkten Vergleich einer Ameisenkolonie mit einem organismus kann man auch sagen, dass die Ameisenkonigin das Kernstuck des Superorganismus bildet, im physiologischen als auch im genetischen Sinn. Das dementsprechende Gegenstuck des organismus dazu bildet die Keimbahn und der Fortpflanzungstrakt im Allgemeinen. Dahingegen haben die Arbeiterinnen im Wesentlichen die Funktion von Korperteilen.

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