Würden Sie einer Ameise vertrauen, dass sie Ihnen ein Glied amputiert? Die Wissenschaft zeigt, dass sie kompetente Chirurgen sind

Ein Insekt beißt das Bein eines anderen Insekts. Ist dieses Verhalten räuberisch, aggressiv, defensiv, wettbewerbsorientiert oder etwas anderes? Im Falle der Zimmermannsameisen geschieht dies zum Wohle des Amputierten und zum Wohle der Kolonie.

Eine im Juli 2024 von der Universität Lausanne durchgeführte Studie ergab, dass Tischlerameisen (Camponotus floridanus) bei ihren Artgenossen in der Kolonie lebenswichtige Amputationen vornehmen. Dies ist das erste bekannte Beispiel dafür, dass ein nichtmenschliches Tier Gliedmaßen amputiert, um die Ausbreitung einer Infektion zu verhindern oder zu stoppen.

Die Studie zeigte, dass die Bisse nicht zufällig waren und die Überlebensrate über 90 % lag. Die drei Ameisen im Experiment, denen keine Beine amputiert wurden, starben.

Was macht Ameisen zu so fortschrittlichen Chirurgen im Tierreich?

Insekten sind nicht die einzigen Tiere, die Krankheiten behandeln können. Wissenschaftler haben bei vielen Arten eine Selbstmedikation beobachtet, darunter Bären, Elefanten, Motten, Stare und Delfine. Schimpansen suchen und fressen bestimmte Pflanzen, um Krankheiten zu behandeln, und kürzlich wurde berichtet, dass sie Insekten nicht nur zur Behandlung ihrer eigenen Wunden, sondern auch der Wunden anderer verwenden.

Zimmermannsameisen könnten jedoch ein besonderes Bedürfnis haben, Chirurgen zu werden.

Die Speichelsekrete der meisten Ameisen regen nicht nur die Verdauung an, sondern haben auch antimikrobielle Eigenschaften, die dabei helfen, bakterielle Infektionen zu kontrollieren, wenn sie Wunden lecken. Dieses Phänomen tritt bei vielen Tiergruppen auf, darunter auch bei Primaten. Eine Studie der südlich der Sahara lebenden Ameise Megaponera analis aus dem Jahr 2023 ergab, dass sie Wunden, auch die anderer Ameisen, mit Speichel leckte, der mit antimikrobiellen Verbindungen aus ihren Brust-Metapleuradrüsen vermischt war. Dabei handelt es sich um eine ameisenspezifische Struktur im Brustkorb. Speichel reduzierte die Infektion verletzter Nestkameraden um 90 %.

Leider verfügen fast alle Ameisen der Gattung Camponotus, zu der Zimmerameisen gehören, nicht über diese Drüsen. Tischlerameisen haben daher möglicherweise ihre chirurgischen Fähigkeiten entwickelt, um dieses Problem zu umgehen.

Wir wissen noch nicht, ob dieses Verhalten nur bei Camponotus floridanus auftritt oder ob es in der Gattung häufiger vorkommt.

Viele Arten verfügen über angeborene Fähigkeiten. Waldameisen haben beispielsweise eine angeborene Anziehungskraft auf große, sichtbare Objekte, was naiven Ameisen helfen kann, sich zu orientieren, bevor sie den Weg nach Hause gelernt haben. Tischlerameisen graben von Natur aus Höhlen und haben einen starken Biss. Ein Reiz wie ein teilweise fertiggestellter Tunnel oder eine Störung im Nest kann das Beißverhalten stimulieren.

Die aktuelle Studie ergab auch, dass die Ameisen die Behandlung je nach Ort der Verletzung anpassten. In einem Experiment, bei dem der Oberschenkelknochen beschädigt wurde, amputierten die Ameisen nahe am Körper und entfernten das gesamte Bein. Der Oberschenkel enthält Muskelmasse und bietet somit mehr Gewebe für mikrobielle Infektionen. Eine hohe Amputation bedeutet daher eine höhere Überlebenschance des Patienten.

Ameisen heilen beschädigte Schienbeine (ein Segment des Unterschenkels), die nach einer Amputation nur eine geringe Überlebensrate haben, indem sie sie ablecken. Dadurch werden Ablagerungen entfernt und die Wunde gereinigt, um Infektionen vorzubeugen. Im Falle einer Oberschenkelwunde könnten der Ort der Läsion und möglicherweise die Form des Ziels Tischlerameisen dazu veranlassen, an der richtigen Stelle zu beißen. Etwas an der Form des Oberschenkels kann den Zwang auslösen, dort zu beißen.

Soziale Fähigkeiten

Wissenschaftler wissen seit langem, dass die scheinbar intelligenten Handlungen sozialer und einzeln lebender Insekten auf einer Kombination aus angeborenem und erlerntem Verhalten beruhen. Tiere neigen dazu, neue Fähigkeiten durch Lernen durch Ausprobieren oder durch das Kopieren anderer, insbesondere derjenigen in ihrer Kohorte, zu erwerben. Soziale Insekten sind dafür bekannt, dass sie bei Aufgaben wie Nestbau und Verteidigung zusammenarbeiten. Sie tun dies, indem sie kopieren, was andere um sie herum tun, das heißt, indem sie sich gegenseitig kopieren.

Verletzte Ameisen setzen ein Alarmpheromon frei. Dabei handelt es sich um Verbindungen, die die Aufmerksamkeit steigern und Abwehrverhalten auslösen. Alarmpheromone sind bei sozialen Insekten weit verbreitet, da sie auch zum Sammeln anregen. Deshalb versammeln sich Wespen um einen, wenn man eines zerquetscht.

Die Entwicklung der Zimmermannsameisen zu sozialen Insekten hat sie wahrscheinlich dazu ermutigt, Fähigkeiten zum Schutz der Ameisen in ihrer Kolonie zu erwerben.

Bei Arten wie Camponotus-Ameisen, die in Kolonien leben, muss die Ausbreitung von Krankheiten, insbesondere von Parasiten, vermieden oder kontrolliert werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass Tiere, die in engen Gruppen leben, einschließlich Menschen, anfälliger für Krankheitsausbrüche sind als solche, die eher einsam leben. Es gibt weitere Beispiele dafür, dass Ameisen aus medizinischen Gründen kollektive Maßnahmen ergreifen. Beispielsweise injiziert die invasive Gartenameise Lasius Neglectus ein antimikrobielles Gift in infizierte Puppen (das Insektenstadium zwischen Larve und erwachsenem Tier), um zu verhindern, dass sich der Pilz auf den Rest der Kolonie ausbreitet.

Obwohl eine Zimmermannsameisenkolonie bis zu 4.000 Ameisen umfassen kann, handelt es sich bei den meisten um nicht fruchtbare Arbeiterinnen. Wenn sie andere Kolonien fressen und mit ihnen kämpfen, werden sie verletzt, und eine verletzte Ameise kann schnell einer bakteriellen oder Pilzinfektion erliegen. Unbehandelt kann sich diese Infektion in der gesamten Kolonie ausbreiten. Die Schweizer Forscher stellten fest, dass mehr als 10 % der in freier Wildbahn fressenden Camponotus-Ameisen Anzeichen von Verletzungen aufweisen, was bedeutet, dass sie immer noch eine wichtige Rolle als Arbeiter spielen.

Wie andere soziale Insekten sind Ameisen für ihr hohes Maß an Kooperation bei der Verfolgung von Zielen wie dem Nestbau und der Nahrungssuche bekannt. Dies hat Wissenschaftler zu der Annahme geführt, dass sie über kollektive Intelligenz verfügen, das heißt die Fähigkeit einer Gruppe, durch Zusammenarbeit intelligentere Ergebnisse zu erzielen. Tatsächlich verfeinern Robotikforscher der Harvard University ihre Algorithmen, indem sie untersuchen, wie Ameisen zusammenarbeiten, wenn sie Tunnel bauen, um ihrer Gefangenschaft zu entkommen.

Das hohe Maß an Zusammenarbeit der Tischlerameisen bei der Lösung solcher Probleme könnte ihnen dabei geholfen haben, fortschrittliche Lösungen für Probleme wie die Ausbreitung von Krankheiten zu entwickeln. Ihre Fähigkeit, lebensrettende Operationen durchzuführen, hebt die Zusammenarbeit (zumindest zwischen Patient und Chirurgen) auf eine andere Ebene.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.