Ameise - Ant

Ameisen Zeitlicher Bereich: 100–0  Ma Vor Ꞓ Ö S D C P T J K Pg n Späte Albian  - Präsens
Feuerameisen
Wissenschaftliche Klassifikation
Königreich:	Animalia
Stamm:	Gliederfüßer
Klasse:	Insekten
Befehl:	Hymenopteren
Infrastruktur:	Aculeata
Superfamilie:	Formicoidea
Familie:	Formicidae Latreille , 1809
Typ Arten
Formica rufa Linné , 1761
Unterfamilien
Agrarökonomiermecinae Amblyoponinae (inkl. " Apomyrminae ") Aneuretinen † Brownimeciinae Dolichoderinae Dorylinae Ektatommina † Formiciinae Formicinae † Haidomyrmecinae Heteroponerinen Leptanilline Martialinae Myrmeciinae (inkl. " Nothomyrmeciinae ") Myrmicinae Paraponerinae Ponerinae Proceratiinae Pseudomyrmecinae † Sphecomyrminae Kladogramm der Unterfamilien     Martialinae     Leptanilline     Amblyoponinae     Paraponerinae     Agrarökonomiermecinae     Ponerinae     Proceratiinae           Ecitoninae‡     Aenictinae‡       Dorylini ‡     Aenictogitoninae‡         Cerapachyinae‡*     Leptanilloidine‡             Dolichoderinae     Aneuretinen         Pseudomyrmecinae     Myrmeciinae             Ektatommina     Heteroponerinen       Myrmicinae     Formicinae           Ein Phylogenie der erhaltenen Ameise Unterfamilien . *Cerapachyinae ist paraphyletisch ‡ Die früheren dorylomorphen Unterfamilien wurden von Brady et al. unter Dorylinae synonymisiert . im Jahr 2014

Ameisen sind eusoziale Insekten der Familie Formicidae und gehören zusammen mit den verwandten Wespen und Bienen zur Ordnung Hymenoptera . Ameisen tauchen im Fossilienbestand auf der ganzen Welt in beträchtlicher Vielfalt während der letzten Unterkreide und der frühen Oberkreide auf , was auf eine frühere Herkunft schließen lässt . Ameisen entwickelten sich in der Kreidezeit aus den Vorfahren der vespoiden Wespe und diversifizierten sich nach dem Aufkommen der Blütenpflanzen . Mehr als 13.800 von insgesamt geschätzten 22.000 Arten wurden klassifiziert. Sie sind leicht an ihren geknickten (gewinkelten) Antennen und der charakteristischen knotenartigen Struktur zu erkennen, die ihre schlanken Taillen bildet.

Ameisen bilden Kolonien mit einer Größe von einigen Dutzend räuberischen Individuen, die in kleinen natürlichen Höhlen leben, bis hin zu hoch organisierten Kolonien, die große Territorien besetzen und aus Millionen von Individuen bestehen können. Größere Kolonien bestehen aus verschiedenen Kasten unfruchtbarer, flügelloser Weibchen, von denen die meisten Arbeiterinnen (Ergates) sind, sowie Soldaten (Dinergates) und andere spezialisierte Gruppen. Fast alle Ameisenkolonien haben auch einige fruchtbare Männchen, die „Dronen“ genannt werden, und ein oder mehrere fruchtbare Weibchen, die „ Königinnen “ ( Gyne ) genannt werden. Die Kolonien werden als Superorganismen bezeichnet, da die Ameisen als eine Einheit zu agieren scheinen und kollektiv zusammenarbeiten, um die Kolonie zu unterstützen.

Ameisen haben fast jede Landmasse der Erde besiedelt . Die einzigen Orte, an denen es keine einheimischen Ameisen gibt, sind die Antarktis und einige abgelegene oder unwirtliche Inseln. Ameisen gedeihen in den meisten Ökosystemen und können 15–25% der terrestrischen Tierbiomasse ausmachen . Ihr Erfolg in so vielen Umgebungen wurde ihrer sozialen Organisation und ihrer Fähigkeit zugeschrieben, Lebensräume zu verändern, Ressourcen zu erschließen und sich zu verteidigen. Ihre lange Koevolution mit anderen Arten hat zu mimetischen , kommensalen , parasitären und gegenseitigen Beziehungen geführt.

Ameisengesellschaften haben Arbeitsteilung , Kommunikation zwischen Individuen und die Fähigkeit , komplexe Probleme zu lösen . Diese Parallelen zu menschlichen Gesellschaften sind seit langem eine Inspiration und ein Studiengegenstand. Viele menschliche Kulturen verwenden Ameisen in der Küche, in der Medizin und in Riten. Einige Arten werden in ihrer Rolle als biologische Schädlingsbekämpfungsmittel geschätzt . Ihre Fähigkeit, Ressourcen auszubeuten, kann jedoch dazu führen, dass Ameisen mit Menschen in Konflikt geraten, da sie Ernten beschädigen und in Gebäude eindringen können. Einige Arten, wie die rote importierte Feuerameise ( Solenopsis invicta ), gelten als invasive Arten , die sich in Gebieten ansiedeln, in denen sie versehentlich eingeführt wurden.

Etymologie

Das Wort Ameise und die hauptsächlich dialektale Form emmet kommen von ante , emete von Middle English , die von ǣmette von Old English kommen ; diese sind alle mit dem niedersächsischen e(e)mt , empe und Varietäten ( altsächsisch emeta ) und mit dem deutschen Ameise ( althochdeutsch āmeiza ) verwandt. Alle diese Wörter stammen aus dem westgermanischen * ǣmaitjōn , und die ursprüngliche Bedeutung des Wortes war "der Beißer" (vom Urgermanischen * ai- , "ab, weg" + * mait- "cut"). Der Familienname Formicidae leitet sich vom lateinischen formīca („Ameise“) ab, von dem die Wörter in anderen romanischen Sprachen wie dem portugiesischen formiga , dem italienischen formica , dem spanischen hormiga , dem rumänischen furnică und dem französischen fourmi abgeleitet sind. Es wurde vermutet, dass ein proto-indoeuropäisches Wort *morwi- verwendet wurde, vgl. Sanskrit vamrah , Griechisch μύρμηξ Myrmex , Altkirchenslawisch mraviji , Altirischen moirb , altnordischen maurr , Niederländisch mier , Schwedisch myra , dänische myre , Mittelniederländisch miere , Krim Gothic miera .

Taxonomie und Evolution

Aculeata   Chrysidoidea         Vespidae     Rhopalosomatidae           Pompilidae     Tiphiidae         Skolioidea       Apoidea     Formicidae

Phylogenetische Stellung der Formicidae

Die Familie Formicidae gehört zur Ordnung Hymenoptera , zu der auch Blattwespen , Bienen und Wespen gehören . Ameisen entwickelten sich aus einer Abstammungslinie innerhalb der stechenden Wespen , und eine Studie aus dem Jahr 2013 legt nahe, dass sie eine Schwestergruppe der Apoidea sind . 1966 identifizierten EO Wilson und seine Kollegen die fossilen Überreste einer Ameise ( Sphecomyrma ), die in der Kreidezeit lebte. Die Probe, in Bernstein eingeschlossene Datierung vor zurück auf rund 92 Millionen Jahre hat Merkmale , die in einigen Wespen gefunden, aber nicht in der modernen Ameisen gefunden. Sphecomyrma war möglicherweise ein Bodensammler, während Haidomyrmex und Haidomyrmodes , verwandte Gattungen in der Unterfamilie Sphecomyrminae , als aktive baumbewohnende Raubtiere rekonstruiert werden. In 99 Millionen Jahre altem Bernstein aus Myanmar wurden ältere Ameisen der Gattung Sphecomyrmodes gefunden . Eine Studie aus dem Jahr 2006 ergab, dass Ameisen vor bis zu 168 Millionen Jahren zig Millionen Jahre früher entstanden sind als bisher angenommen. Nach dem Aufstieg der Blütenpflanzen vor etwa 100 Millionen Jahren diversifizierten sie sich und nahmen vor etwa 60 Millionen Jahren eine ökologische Dominanz an. Einige Gruppen, wie die Leptanillinae und Martialinae , sollen sich von frühen primitiven Ameisen unterschieden haben, die wahrscheinlich Raubtiere unter der Bodenoberfläche waren.

Während der Kreidezeit waren einige primitive Ameisenarten auf dem Laurasischen Superkontinent (der nördlichen Hemisphäre ) weit verbreitet. Sie waren im Vergleich zu den Populationen anderer Insekten knapp und machten nur etwa 1% der gesamten Insektenpopulation aus. Ameisen wurden nach der adaptiven Bestrahlung zu Beginn des Paläogens dominant . Im Oligozän und Miozän machten Ameisen 20–40% aller Insekten aus, die in großen fossilen Ablagerungen gefunden wurden. Von den Arten, die im Eozän lebten, überlebt etwa eine von zehn Gattungen bis heute. Heute erhaltene Gattungen umfassen 56% der Gattungen in Fossilien des baltischen Bernsteins (frühes Oligozän) und 92% der Gattungen in dominikanischen Bernsteinfossilien (anscheinend frühes Miozän).

Termiten leben in Kolonien und werden manchmal "weiße Ameisen" genannt, aber Termiten sind keine Ameisen. Sie sind die Unterordnung Isoptera , und zusammen mit Kakerlaken bilden sie die Ordnung Blattodea . Blattodeans sind mit Mantis , Grillen und anderen geflügelten Insekten verwandt, die keine vollständige Metamorphose durchmachen . Termiten sind wie Ameisen eusozial mit sterilen Arbeiterinnen, unterscheiden sich jedoch stark in der Genetik der Fortpflanzung. Die Ähnlichkeit ihrer Sozialstruktur mit der von Ameisen wird auf die konvergente Evolution zurückgeführt . Samtameisen sehen aus wie große Ameisen, sind aber flügellose Wespenweibchen .

Verbreitung und Vielfalt

Region	Anzahl der Arten
Neotropis	2.162
Nearktisch	580
Europa	180
Afrika	2.500
Asien	2.080
Melanesien	275
Australien	985
Polynesien	42

Ameisen kommen auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis vor , und nur auf wenigen großen Inseln wie Grönland , Island , Teilen von Polynesien und den Hawaii-Inseln fehlen einheimische Ameisenarten. Ameisen besetzen ein breites Spektrum ökologischer Nischen und nutzen viele verschiedene Nahrungsressourcen als direkte oder indirekte Pflanzenfresser, Räuber und Aasfresser. Die meisten Ameisenarten sind omnivore Generalisten , aber einige sind spezialisierte Feeder. Ihre ökologische Dominanz zeigt sich in ihrer Biomasse : Schätzungen zufolge tragen Ameisen 15–20 % (im Durchschnitt und fast 25 % in den Tropen) der terrestrischen tierischen Biomasse bei und übersteigen damit die der Wirbeltiere .

Ameisen haben eine Größe von 0,75 bis 52 Millimeter (0,030-2,0 Zoll), wobei die größte Art das fossile Titanomyrma giganteum ist , dessen Königin 6 cm ( 2+1 ⁄ 2  Zoll) lang mit einer Flügelspannweite von 15 cm (6 Zoll). Ameisen variieren in der Farbe; die meisten Ameisen sind rot oder schwarz, aber einige Arten sind grün und einige tropische Arten haben einen metallischen Glanz . Derzeit sind mehr als 13.800 Arten bekannt (mit oberen Schätzungen der potentiellen Existenz von etwa 22.000; siehe den Artikel Liste der Ameisengattungen ), mit der größten Diversität in den Tropen. Taxonomische Studien klären weiterhin die Klassifikation und Systematik von Ameisen. Online-Datenbanken von Ameisenarten, darunter AntWeb und der Hymenoptera Name Server , helfen dabei, den Überblick über bekannte und neu beschriebene Arten zu behalten. Die relative Leichtigkeit, mit der Ameisen in Ökosystemen beprobt und untersucht werden können,hat sie als Indikatorarten in Biodiversitätsstudien nützlich gemacht.

Morphologie

Ameisen unterscheiden sich in ihrer Morphologie von anderen Insekten dadurch, dass sie geknickte (gewinkelte) Antennen , metapleurale Drüsen und eine starke Einschnürung ihres zweiten Abdominalsegments zu einem knotenartigen Blattstiel haben . Der Kopf, Mesosoma und Metasoma sind die drei unterschiedlichen Körpersegmente (formal Tagmata ). Der Blattstiel bildet eine schmale Taille zwischen ihrem Mesosoma ( Thorax plus das erste Bauchsegment, das mit ihm verwachsen ist) und Gaster (Bauch abzüglich der Bauchsegmente im Blattstiel). Der Blattstiel kann von einem oder zwei Knoten gebildet werden (der zweite allein oder der zweite und dritte Bauchabschnitt).

Wie andere Insekten haben Ameisen ein Außenskelett , eine äußere Hülle, die im Gegensatz zu den inneren Skeletten von Menschen und anderen Wirbeltieren eine schützende Hülle um den Körper und einen Ansatzpunkt für Muskeln bietet . Insekten haben keine Lungen ; Sauerstoff und andere Gase, wie Kohlendioxid , passieren ihr Außenskelett über winzige Klappen, die als Stigmen bezeichnet werden . Insekten haben auch keine geschlossenen Blutgefäße ; Stattdessen haben sie einen langen, dünnen, perforierten Schlauch entlang der Oberseite des Körpers (die „ dorsale Aorta “), der wie ein Herz funktioniert und die Hämolymphe zum Kopf pumpt und so die Zirkulation der inneren Flüssigkeiten antreibt. Das Nervensystem besteht aus einem ventralen Nervenstrang , der sich entlang des Körpers erstreckt, mit mehreren Ganglien und Ästen, die bis in die Extremitäten der Gliedmaßen reichen.

Kopf

Der Kopf einer Ameise enthält viele Sinnesorgane . Wie die meisten Insekten haben Ameisen Facettenaugen, die aus zahlreichen winzigen Linsen bestehen, die aneinander befestigt sind. Ameisenaugen eignen sich gut für die akute Bewegungserkennung, bieten aber kein hochauflösendes Bild. Sie haben auch drei kleine Ocellen (einfache Augen) auf der Oberseite des Kopfes, die Lichtstärken und Polarisation erkennen . Im Vergleich zu Wirbeltieren neigen Ameisen zu einer verschwommeneren Sehkraft, insbesondere bei kleineren Arten, und einige unterirdische Taxa sind vollständig blind . Einige Ameisen, wie die australische Bulldogge-Ameise , haben jedoch ein ausgezeichnetes Sehvermögen und sind in der Lage, die Entfernung und Größe von Objekten zu unterscheiden, die sich fast einen Meter entfernt bewegen .

Am Kopf sind zwei Fühler ("Fühler") befestigt; diese Organe erkennen Chemikalien, Luftströmungen und Vibrationen ; sie werden auch verwendet, um Signale durch Berührung zu senden und zu empfangen. Der Kopf hat zwei starke Kiefer, die Mandibeln , die verwendet werden, um Nahrung zu tragen, Gegenstände zu manipulieren, Nester zu bauen und zur Verteidigung. Bei einigen Arten speichert eine kleine Tasche (infrabukkale Kammer) im Mund Nahrung, sodass sie an andere Ameisen oder deren Larven weitergegeben werden kann.

Mesosoma

Sowohl die Beine als auch die Flügel der Ameise sind am Mesosoma ("Thorax") befestigt . Die Beine in einer Haken enden Klaue , die sie einhaken und klettern Oberflächen ermöglicht. Nur sich fortpflanzende Ameisen ( Königinnen und Männchen) haben Flügel. Königinnen verlieren nach dem Hochzeitsflug ihre Flügel und hinterlassen sichtbare Stummel, ein Unterscheidungsmerkmal von Königinnen. Bei einigen Arten kommen flügellose Königinnen ( Ergatoide ) und Männchen vor.

Metasoma

Das Metasoma (der "Abdomen") der Ameise beherbergt wichtige innere Organe, einschließlich der Fortpflanzungs-, Atmungs- (Tracheen) und Ausscheidungsorgane. Arbeiter vieler Arten lassen ihre eierlegenden Strukturen in Stacheln umwandeln , die zur Bändigung der Beute und zur Verteidigung ihrer Nester verwendet werden.

Polymorphismus

In den Kolonien einiger Ameisenarten gibt es physische Kasten – Arbeiter in unterschiedlichen Größenklassen, die als kleine, mittlere und große Ergates bezeichnet werden. Die größeren Ameisen haben oft unverhältnismäßig größere Köpfe und entsprechend stärkere Unterkiefer . Diese werden als Macrergates bezeichnet, während kleinere Arbeiter als Micrergates bekannt sind. Obwohl sie offiziell als Dinergates bekannt sind, werden solche Individuen manchmal als "Soldaten"-Ameisen bezeichnet, weil ihre stärkeren Mandibeln sie im Kampf effektiver machen, obwohl sie immer noch Arbeiter sind und sich ihre "Aufgaben" normalerweise nicht stark von den kleineren oder mittleren Arbeitern unterscheiden. Bei einigen Arten fehlen die mittleren Arbeiter, was zu einer scharfen Kluft zwischen den Minderjährigen und den Majors führt. Weberameisen zum Beispiel haben eine ausgeprägte bimodale Größenverteilung. Einige andere Arten zeigen kontinuierliche Variationen in der Größe der Arbeiterinnen. Die kleinsten und größten Arbeiter in Carebara diversa weisen einen fast 500-fachen Unterschied in ihrem Trockengewicht auf.

Arbeiter können sich nicht paaren; Aufgrund des haplodiploiden Geschlechtsbestimmungssystems bei Ameisen können Arbeiterinnen einer Reihe von Arten jedoch unbefruchtete Eier legen, die zu voll fruchtbaren, haploiden Männchen werden. Die Rolle des Arbeitnehmers mit ihrem Alter ändern und in einigen Arten, wie Honeypot Ameisen werden junge Arbeiter zugeführt , bis ihre Gasters aufgetrieben werden, und wirken Lebensmittel Lagerbehälter , wie lebt. Diese Lebensmittellagerarbeiter werden als satt bezeichnet . Diese übersättigten Arbeiterinnen entwickeln sich beispielsweise in der nordamerikanischen Honigtopfameise Myrmecocystus mexicanus . Normalerweise entwickeln sich die größten Arbeiterinnen in der Kolonie zu Vollgestopften; und wenn Übersättigungen aus der Kolonie entfernt werden, werden andere Arbeiterinnen ungesättigt, was die Flexibilität dieses speziellen Polymorphismus demonstriert . Dieser Polymorphismus in Morphologie und Verhalten von Arbeitern wurde ursprünglich durch Umweltfaktoren wie Ernährung und Hormone bestimmt, die zu unterschiedlichen Entwicklungswegen führten ; bei Acromyrmex sp. wurden jedoch genetische Unterschiede zwischen Arbeiterkasten festgestellt . Diese Polymorphismen werden durch relativ kleine genetische Veränderungen verursacht; Unterschiede in einem einzelnen Gen von Solenopsis invicta können entscheiden, ob die Kolonie einzelne oder mehrere Königinnen haben wird. Die australische Jack-Jumper-Ameise ( Myrmecia pilosula ) hat nur ein einziges Chromosomenpaar (die Männchen haben nur ein Chromosom, da sie haploid sind ), die niedrigste Zahl, die für jedes Tier bekannt ist, was sie zu einem interessanten Thema für Studien in der Genetik und Entwicklung macht Biologie sozialer Insekten.

Genomgröße

Die Genomgröße ist ein grundlegendes Merkmal eines Organismus. Es wurde festgestellt, dass Ameisen winzige Genome haben, wobei die Evolution der Genomgröße durch den Verlust und die Anhäufung von nicht-kodierenden Regionen, hauptsächlich transponierbaren Elementen , und gelegentlich durch die Duplikation des gesamten Genoms erfolgt. Dies kann mit Kolonisationsprozessen zusammenhängen , aber es sind weitere Studien erforderlich, um dies zu überprüfen.

Lebenszyklus

Das Leben einer Ameise beginnt mit einem Ei ; Wenn die Eizelle befruchtet ist, ist die Nachkommenschaft weiblich diploid , wenn nicht, ist es männlich haploid . Ameisen entwickeln sich durch vollständige Metamorphose, wobei die Larvenstadien ein Puppenstadium durchlaufen, bevor sie als Erwachsene auftauchen. Die Larve ist weitgehend unbeweglich und wird von Arbeitern gefüttert und gepflegt. Das Essen wird von an die Larven gegeben trophallaxis , ein Verfahren , bei dem eine Ameise aufstößt flüssige Nahrung in seiner gehalten Ernte . So teilen sich auch Erwachsene Nahrung, die im „sozialen Magen“ gespeichert ist. Larven, insbesondere in späteren Stadien, können auch feste Nahrung erhalten, wie trophische Eier , Beutestücke und von Arbeitern mitgebrachte Samen.

Die Larven wachsen durch eine Reihe von vier oder fünf Häutungen und treten in das Puppenstadium ein. Bei der Puppe sind die Anhängsel frei und nicht wie bei einer Schmetterlingspuppe mit dem Körper verwachsen . Die Differenzierung in Königinnen und Arbeiterinnen (die beide weiblich sind), und verschiedenen Kasten der Arbeitnehmer wird durch die Ernährung der Larven erhalten bei einigen Arten beeinflusst. Genetische Einflüsse und die Kontrolle der Genexpression durch die Entwicklungsumgebung sind komplex und die Bestimmung der Kaste ist weiterhin Gegenstand der Forschung. Geflügelte männliche Ameisen, Drohnen genannt (in der alten Literatur "aner" genannt), gehen zusammen mit den normalerweise geflügelten Zuchtweibchen aus Puppen hervor. Einige Arten, wie Armeeameisen , haben flügellose Königinnen. Larven und Puppen müssen bei ziemlich konstanten Temperaturen gehalten werden, um eine gute Entwicklung zu gewährleisten, und werden daher oft zwischen den verschiedenen Brutkammern innerhalb der Kolonie bewegt.

Ein neues Ergate verbringt die ersten Tage seines Erwachsenenlebens damit, sich um die Königin und die Jungen zu kümmern. Sie absolviert dann das Graben und andere Nestarbeiten und später das Verteidigen des Nestes und die Nahrungssuche. Diese Veränderungen sind manchmal ziemlich plötzlich und definieren, was man zeitliche Kasten nennt. Eine Erklärung für die Sequenz wird durch die hohen Verluste bei der Nahrungssuche vorgeschlagen, die es nur für ältere Ameisen zu einem akzeptablen Risiko machen, die wahrscheinlich bald eines natürlichen Todes sterben werden.

Ameisenkolonien können langlebig sein. Die Königinnen können bis zu 30 Jahre alt werden und Arbeiterinnen werden 1 bis 3 Jahre alt. Männchen sind jedoch vergänglicher, da sie ziemlich kurzlebig sind und nur wenige Wochen überleben. Ameisenköniginnen leben schätzungsweise 100-mal länger als Einzelinsekten ähnlicher Größe.

Ameisen sind in den Tropen das ganze Jahr über aktiv, aber in kühleren Regionen überstehen sie den Winter im Ruhezustand, dem sogenannten Winterschlaf . Die Formen der Inaktivität sind vielfältig und einige Arten der gemäßigten Klimazone haben Larven, die in den inaktiven Zustand ( Diapause ) gehen, während bei anderen die Erwachsenen allein den Winter in einem Zustand reduzierter Aktivität verbringen.

Reproduktion

Bei Ameisenarten wurde eine breite Palette von Fortpflanzungsstrategien festgestellt. Weibchen vieler Arten sind dafür bekannt, dass sie sich durch thelytoköse Parthenogenese ungeschlechtlich fortpflanzen können . Sekrete aus den männlichen akzessorischen Drüsen können bei einigen Arten die weibliche Genitalöffnung verstopfen und die Wiederpaarung der Weibchen verhindern. Die meisten Ameisenarten haben ein System, in dem nur die Königin und die brütenden Weibchen die Fähigkeit haben, sich zu paaren. Entgegen der landläufigen Meinung haben einige Ameisennester mehrere Königinnen, während andere ohne Königinnen existieren können. Arbeiter mit der Fähigkeit zur Fortpflanzung werden als " Gamergates " bezeichnet und Kolonien, denen Königinnen fehlen, werden dann als Gamergate-Kolonien bezeichnet; Kolonien mit Königinnen gelten als königin-recht.

Drohnen können sich auch mit bestehenden Königinnen paaren, indem sie eine fremde Kolonie betreten, beispielsweise bei Armeeameisen . Wenn die Drohne zunächst von den Arbeitern angegriffen wird, gibt es ein passendes Pheromon . Wenn es als Matt erkannt wird, wird es der Königin zur Paarung übergeben. Männchen können auch das Nest patrouillieren und andere bekämpfen, indem sie sie mit ihren Mandibeln greifen, ihr Exoskelett durchbohren und sie dann mit einem Pheromon markieren. Das markierte Männchen wird von Arbeiterameisen als Eindringling gedeutet und getötet.

Die meisten Ameisen sind univoltin und produzieren jedes Jahr eine neue Generation. Während der artspezifischen Brutzeit verlassen geflügelte Weibchen und geflügelte Männchen, den Entomologen als Alates bekannt , die Kolonie im sogenannten Hochzeitsflug . Der Hochzeitsflug findet normalerweise im späten Frühjahr oder Frühsommer statt, wenn das Wetter heiß und feucht ist. Hitze erleichtert das Fliegen und frisch gefallener Regen macht den Boden für begattete Königinnen weicher, um Nester zu graben. Die Männchen fliegen normalerweise vor den Weibchen. Männchen verwenden dann visuelle Hinweise, um einen gemeinsamen Paarungsplatz zu finden, zum Beispiel einen Orientierungspunkt wie eine Kiefer, auf die andere Männchen in der Gegend konvergieren. Männchen scheiden ein Paarungspheromon aus, dem die Weibchen folgen. Männchen besteigen Weibchen in der Luft, aber der eigentliche Paarungsvorgang findet normalerweise am Boden statt. Weibchen einiger Arten paaren sich mit nur einem Männchen, während sie sich bei anderen mit bis zu zehn oder mehr verschiedenen Männchen paaren und die Spermien in ihren Spermatheken speichern . Bei Cardiocondyla elegans können Arbeiterinnen neu geschlüpfte Königinnen zu anderen Artgenossen transportieren, wo sich flügellose Männchen aus nicht verwandten Kolonien mit ihnen paaren können, eine Verhaltensanpassung, die die Wahrscheinlichkeit einer Inzucht verringern kann.

Verpaarte Weibchen suchen sich dann einen geeigneten Ort, um eine Kolonie zu gründen. Dort brechen sie sich mit ihren Schienbeinspornen die Flügel ab und beginnen, Eier zu legen und zu pflegen. Die Weibchen können selektiv zukünftige Eier mit den gespeicherten Spermien befruchten, um diploide Arbeiterinnen zu produzieren, oder unbefruchtete haploide Eier legen, um Drohnen zu produzieren. Die ersten Arbeiterinnen, die schlüpfen, werden als Naniten bezeichnet und sind schwächer und kleiner als spätere Arbeiterinnen, aber sie beginnen sofort, der Kolonie zu dienen. Sie vergrößern das Nest, suchen nach Nahrung und kümmern sich um die anderen Eier. Bei Arten, die mehrere Königinnen haben, kann eine Königin das Nest zusammen mit einigen Arbeitern verlassen, um eine Kolonie an einem neuen Standort zu gründen, ein Prozess, der dem Schwärmen bei Honigbienen ähnelt .

Verhalten und Ökologie

Kommunikation

Ameisen kommunizieren miteinander über Pheromone , Geräusche und Berührungen. Die Verwendung von Pheromonen als chemische Signale ist bei Ameisen, wie der roten Ernteameise , stärker ausgeprägt als bei anderen Hymenopteren- Gruppen. Wie andere Insekten nehmen Ameisen Gerüche mit ihren langen, dünnen und beweglichen Antennen wahr. Die gepaarten Antennen geben Auskunft über Richtung und Intensität der Düfte. Da die meisten Ameisen auf dem Boden leben, nutzen sie die Bodenoberfläche, um Pheromonspuren zu hinterlassen, denen andere Ameisen folgen können. Bei Arten, die in Gruppen nach Nahrung suchen, markiert ein Sammler, der Nahrung findet, eine Spur auf dem Weg zurück zur Kolonie; diesem Weg folgen andere Ameisen, die den Weg dann verstärken, wenn sie mit Nahrung zur Kolonie zurückkehren. Wenn die Nahrungsquelle erschöpft ist, werden keine neuen Spuren von zurückkehrenden Ameisen markiert und der Geruch verfliegt langsam. Dieses Verhalten hilft Ameisen, mit Veränderungen in ihrer Umgebung umzugehen. Wenn beispielsweise ein etablierter Weg zu einer Nahrungsquelle durch ein Hindernis blockiert wird, verlassen die Sammler den Weg, um neue Wege zu erkunden. Wenn eine Ameise erfolgreich ist, hinterlässt sie bei ihrer Rückkehr eine neue Spur, die den kürzesten Weg markiert. Erfolgreiche Pfade werden von mehr Ameisen gefolgt, die bessere Routen verstärken und nach und nach den besten Pfad identifizieren.

Ameisen verwenden Pheromone für mehr als nur um Spuren zu ziehen. Eine zerquetschte Ameise sendet ein Alarmpheromon aus, das in der Nähe befindliche Ameisen in einen Angriffsrausch versetzt und weitere Ameisen von weiter weg anlockt. Einige Ameisenarten verwenden sogar " Propagandapheromone ", um feindliche Ameisen zu verwirren und sie untereinander kämpfen zu lassen. Pheromone ist durch eine Vielzahl von Strukturen , einschließlich produziert Dufour Drüsen , Giftdrüsen und Drüsen auf dem Enddarm , pygidium , Rektum , Brustbein und Hinter Tibia . Pheromone werden auch ausgetauscht, mit Nahrung vermischt und durch Trophallaxis weitergegeben , wodurch Informationen innerhalb der Kolonie übertragen werden. Dadurch können andere Ameisen erkennen, zu welcher Aufgabengruppe (zB Nahrungssuche oder Nestpflege) andere Koloniemitglieder gehören. In Ameisenart mit Königin Kasten , wenn die dominante Königin hält eine bestimmte Pheromone produziert, beginnt Arbeiter neue Königinnen in der Kolonie zu erhöhen.

Einige Ameisen erzeugen Geräusche durch Stridulation , indem sie die Magensegmente und ihre Mandibeln verwenden. Töne können verwendet werden, um mit Koloniemitgliedern oder mit anderen Arten zu kommunizieren.

Verteidigung

Ameisen angreifen und verteidigen sich durch Beißen und in vielen Arten, durch Stechen, oft Injizieren oder Chemikalien, wie Versprühen Ameisensäure im Fall von Schuppenameisen Ameisen, Alkaloiden und Piperidine in Feuerameisen , und eine Vielzahl von Proteinkomponenten in anderen Ameisen. Kugelameisen ( Paraponera ), die in Mittel- und Südamerika beheimatet sind , gelten als die schmerzhaftesten Stiche aller Insekten, obwohl sie für den Menschen normalerweise nicht tödlich sind. Dieser Stich erhält die höchste Bewertung auf dem Schmidt-Stichschmerzindex .

Der Stich von Jack-Jumper-Ameisen kann tödlich sein, und dafür wurde ein Gegengift entwickelt.

Feuerameisen , Solenopsis spp., sind einzigartig, da sie einen Giftbeutel haben, der Piperidinalkaloide enthält . Ihre Stiche sind schmerzhaft und können für überempfindliche Menschen gefährlich werden.

Fallenkieferameisen der Gattung Odontomachus sind mit Mandibeln ausgestattet, die als Fallenkiefer bezeichnet werden und die schneller zuschnappen als alle anderen räuberischen Anhängsel im Tierreich . Eine Studie von Odontomachus bauri verzeichnete Spitzengeschwindigkeiten zwischen 126 und 230 km/h (78 und 143 mph), wobei sich die Kiefer im Durchschnitt innerhalb von 130 Mikrosekunden schlossen . Es wurde auch beobachtet, dass die Ameisen ihre Kiefer als Katapult benutzten , um Eindringlinge auszuwerfen oder sich rückwärts zu schleudern, um einer Bedrohung zu entgehen. Vor dem Zuschlagen öffnet die Ameise ihre Mandibeln extrem weit und verriegelt sie durch einen internen Mechanismus in dieser Position. Energie wird in einem dicken Muskelband gespeichert und explosiv freigesetzt, wenn sie durch die Stimulation haarähnlicher Sinnesorgane im Inneren der Mandibeln ausgelöst wird . Die Mandibeln erlauben auch für andere Aufgaben langsame und feine Bewegungen. Trap-Kiefer werden auch in anderen Ponerines wie Anochetus sowie in einigen Gattungen des Stammes Attini wie Daceton , Orectognathus und Strumigenys gesehen , die als Beispiele für konvergente Evolution angesehen werden .

Eine malaysische Ameisenart aus der Camponotus cylindricus- Gruppe hat vergrößerte Unterkieferdrüsen, die sich in ihren Magen erstrecken. Wenn sich der Kampf verschlechtert, kann ein Arbeiter einen letzten Akt des selbstmörderischen Altruismus ausführen, indem er die Membran seines Magens aufreißt, wodurch der Inhalt seiner Unterkieferdrüsen aus der vorderen Region seines Kopfes platzt und ein giftiges, ätzendes Sekret versprüht wird haltigen Acetophenonen und andere Chemikalien , die kleinen Insekten Angreifer zu immobilisieren. Anschließend stirbt der Arbeiter.

Selbstmordabwehr durch Arbeiter wird auch bei einer brasilianischen Ameise, Forelius pusillus , beobachtet , bei der eine kleine Gruppe von Ameisen jeden Abend die Sicherheit des Nestes verlässt, nachdem sie den Eingang von außen verschlossen hat .

Neben der Abwehr von Fressfeinden müssen Ameisen ihre Kolonien vor Krankheitserregern schützen . Einige Arbeiterameisen sorgen für die Hygiene der Kolonie und ihre Aktivitäten umfassen Unternehmen oder Nekrophorie , die Beseitigung toter Nestgenossen. Ölsäure wurde als die von toten Ameisen freigesetzte Verbindung identifiziert, die bei Atta mexicana nekrophorisches Verhalten auslöst, während Arbeiterinnen von Linepithema humile auf das Fehlen charakteristischer Chemikalien ( Dolichodial und Iridomyrmecin ) in der Kutikula ihrer lebenden Nestgenossen reagieren , um ein ähnliches Verhalten auszulösen.

Nester können durch eine ausgeklügelte Nestarchitektur vor physischen Bedrohungen wie Überflutung und Überhitzung geschützt werden. Arbeiter von Cataulacus muticus , einer Baumart, die in Pflanzenhöhlen lebt, reagieren auf Überschwemmungen, indem sie Wasser im Nest trinken und es nach draußen ausscheiden. Camponotus anderseni , das in Mangrovenhabitaten in den Hohlräumen von Holz nistet, bewältigt das Untertauchen unter Wasser, indem es auf anaerobe Atmung umgestellt wird .

Lernen

Viele Tiere können Verhaltensweisen durch Nachahmung erlernen, aber Ameisen sind neben Säugetieren möglicherweise die einzige Gruppe, bei der interaktiver Unterricht beobachtet wurde. Ein sachkundiger Sammler von Temnothorax albipennis kann einen naiven Nestgenossen durch den Prozess des Tandemlaufs zu neu entdecktem Futter führen . Der Follower erhält Wissen durch seinen leitenden Tutor. Der Anführer reagiert sehr sensibel auf den Fortschritt des Gefolgsmanns und verlangsamt sich, wenn der Gefolgsmann zurückbleibt und beschleunigt, wenn der Gefolgsmann zu nahe kommt.

Kontrollierte Experimente mit Kolonien von Cerapachys biroi legen nahe, dass ein Individuum die Nestrollen basierend auf seiner vorherigen Erfahrung wählen kann. Eine ganze Generation identischer Arbeiter wurde in zwei Gruppen eingeteilt, deren Ergebnisse bei der Nahrungssuche kontrolliert wurden. Eine Gruppe wurde ständig mit Beute belohnt, während sichergestellt wurde, dass die andere versagte. Infolgedessen intensivierten Mitglieder der erfolgreichen Gruppe ihre Nahrungssuche, während sich die erfolglose Gruppe immer seltener auf den Weg machte. Einen Monat später setzten die erfolgreichen Sammler ihre Funktion fort, während die anderen sich auf Brutpflege spezialisiert hatten.

Nestbau

Komplexe Nester werden von vielen Ameisenarten gebaut, aber andere Arten sind Nomaden und bauen keine dauerhaften Strukturen. Ameisen können unterirdische Nester bilden oder auf Bäumen bauen. Diese Nester können im Boden, unter Steinen oder Baumstämmen, in Baumstämmen, hohlen Stängeln oder sogar Eicheln gefunden werden. Die für den Bau verwendeten Materialien umfassen Erde und Pflanzenmaterial, und Ameisen wählen ihre Nistplätze sorgfältig aus; Temnothorax albipennis meidet Standorte mit toten Ameisen, da diese auf das Vorhandensein von Schädlingen oder Krankheiten hinweisen können. Beim ersten Anzeichen einer Bedrohung verlassen sie schnell ihre Nester.

Die Armeeameisen Südamerikas, wie die Arten Eciton burchellii , und die Treiberameisen Afrikas bauen keine dauerhaften Nester, sondern wechseln zwischen Nomadentum und Stadien, in denen die Arbeiterinnen ein temporäres Nest ( Biwak ) aus ihrem eigenen Körper bilden, indem sie halten einander zusammen.

Arbeiterinnen der Weberameise ( Oecophylla spp.) bauen Nester in Bäumen, indem sie Blätter zusammenfügen, sie zuerst mit Arbeiterbrücken zusammenziehen und dann ihre Larven dazu bringen, Seide zu produzieren, während sie entlang der Blattränder bewegt werden. Ähnliche Formen des Nestbaus werden bei einigen Polyrhachis- Arten beobachtet .

Formica polyctena baut neben anderen Ameisenarten Nester, die eine relativ konstante Innentemperatur aufrechterhalten, die die Entwicklung von Larven unterstützt. Die Ameisen halten die Nesttemperatur, indem sie den Standort und das Nestmaterial wählen, die Belüftung kontrollieren und die Wärme durch Sonneneinstrahlung, Arbeiteraktivität und Stoffwechsel sowie in einigen feuchten Nestern durch mikrobielle Aktivität in den Nestmaterialien aufrechterhalten.

Einige Ameisenarten, beispielsweise solche, die natürliche Höhlen nutzen, können opportunistisch sein und das kontrollierte Mikroklima in menschlichen Behausungen und anderen künstlichen Strukturen nutzen, um ihre Kolonien und Neststrukturen zu beherbergen.

• Ameisenbrücke
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Anbau von Lebensmitteln

Die meisten Ameisen sind generalistische Raubtiere, Aasfresser und indirekte Pflanzenfresser, aber einige haben spezielle Wege der Nahrungsaufnahme entwickelt. Es wird angenommen, dass viele Ameisenarten, die indirekte Pflanzenfresser betreiben, auf eine spezielle Symbiose mit ihren Darmmikroben angewiesen sind, um den Nährwert der von ihnen gesammelten Nahrung zu verbessern und ihnen zu ermöglichen, in stickstoffarmen Regionen wie Regenwalddächern zu überleben. Blattschneiderameisen ( Atta und Acromyrmex ) ernähren sich ausschließlich von einem Pilz , der nur innerhalb ihrer Kolonien wächst. Sie sammeln ständig Blätter, die in die Kolonie gebracht, in winzige Stücke geschnitten und in Pilzgärten platziert werden. Entsprechend ihrer Größe sind Ergates auf verwandte Aufgaben spezialisiert. Die größten Ameisen schneiden Stängel ab, kleinere Arbeiter kauen die Blätter und die kleinsten pflegen den Pilz. Blattschneiderameisen sind empfindlich genug, um die Reaktion des Pilzes auf verschiedenes Pflanzenmaterial zu erkennen und offenbaren chemische Signale des Pilzes. Wenn sich herausstellt, dass eine bestimmte Blattsorte für den Pilz giftig ist, sammelt die Kolonie sie nicht mehr. Die Ameisen ernähren sich von Strukturen, die von den Pilzen namens Gongylidien produziert werden . Symbiotische Bakterien auf der äußeren Oberfläche der Ameisen produzieren Antibiotika, die in das Nest eingebrachte Bakterien abtöten, die die Pilze schädigen können.

Navigation

Nahrungssuchende Ameisen legen von ihrem Nest bis zu 200 Meter zurück, und Geruchsspuren ermöglichen es ihnen, auch im Dunkeln ihren Weg zurück zu finden. In heißen und trockenen Regionen droht den tagsuchenden Ameisen der Tod durch Austrocknung , sodass die Möglichkeit, den kürzesten Weg zurück zum Nest zu finden, dieses Risiko verringert. Tagaktive Wüstenameisen der Gattung Cataglyphis wie die Sahara-Wüstenameise navigieren, indem sie sowohl die Richtung als auch die zurückgelegte Entfernung verfolgen. Die zurückgelegten Distanzen werden mit einem internen Schrittzähler gemessen, der die zurückgelegten Schritte mitzählt, sowie durch die Auswertung der Bewegung von Objekten in ihrem Sichtfeld ( optischer Fluss ). Die Richtungen werden anhand des Sonnenstandes gemessen. Sie integrieren diese Informationen, um den kürzesten Weg zurück zu ihrem Nest zu finden. Wie alle Ameisen können sie auch visuelle Orientierungspunkte nutzen, sofern verfügbar, sowie olfaktorische und taktile Hinweise zur Navigation. Einige Ameisenarten können das Erdmagnetfeld zur Navigation nutzen. Die Facettenaugen der Ameisen haben spezialisierte Zellen, die polarisiertes Licht der Sonne erkennen, das zur Richtungsbestimmung verwendet wird. Diese Polarisationsdetektoren sind im ultravioletten Bereich des Lichtspektrums empfindlich . Bei einigen Armeeameisenarten kann sich eine Gruppe von Sammlern, die von der Hauptkolonne getrennt werden, manchmal selbst umdrehen und eine kreisförmige Ameisenmühle bilden . Die Arbeiter dürfen dann ununterbrochen herumlaufen, bis sie an Erschöpfung sterben.

Fortbewegung

Die weiblichen Arbeiterinnen haben keine Flügel und reproduktive Weibchen verlieren ihre Flügel nach ihren Paarungsflügen, um ihre Kolonien zu beginnen. Daher reisen die meisten Ameisen im Gegensatz zu ihren Wespenvorfahren zu Fuß. Einige Arten sind sprungfähig. Zum Beispiel kann Jerdons Springameise ( Harpegnathos saltator ) springen, indem sie die Aktion ihrer mittleren und hinteren Beinpaare synchronisiert. Es gibt mehrere Arten von Gleitameisen, darunter Cephalotes atratus ; Dies kann ein gemeinsames Merkmal bei baumbewohnenden Ameisen mit kleinen Kolonien sein. Ameisen mit dieser Fähigkeit sind in der Lage, ihre horizontale Bewegung zu kontrollieren, um Baumstämme zu fangen, wenn sie von der Spitze des Waldes fallen.

Andere Ameisenarten können Ketten bilden, um Lücken über Wasser, unter der Erde oder durch Räume in der Vegetation zu überbrücken. Einige Arten bilden auch schwimmende Flöße, die ihnen helfen, Überschwemmungen zu überleben. Diese Flöße können auch eine Rolle dabei spielen, es Ameisen zu ermöglichen, Inseln zu besiedeln. Polyrhachis sokolova , eine Ameisenart, die in australischen Mangrovensümpfen vorkommt , kann schwimmen und in Unterwassernestern leben. Da ihnen Kiemen fehlen , gehen sie zum Atmen in eingeschlossene Lufttaschen in den untergetauchten Nestern.

Kooperation und Wettbewerb

Nicht alle Ameisen haben die gleiche Art von Gesellschaft. Die australische Bulldogge Ameisen gehören zu der größten und basale von Ameisen. Wie praktisch alle Ameisen sind sie eusozial , ihr Sozialverhalten ist jedoch im Vergleich zu anderen Arten schlecht entwickelt. Jedes Individuum jagt allein und nutzt seine großen Augen anstelle von chemischen Sinnen, um Beute zu finden.

Einige Arten (wie Tetramorium caespitum ) greifen benachbarte Ameisenkolonien an und übernehmen diese. Andere sind weniger expansionistisch, aber genauso aggressiv; sie dringen in Kolonien ein, um Eier oder Larven zu stehlen, die sie entweder essen oder als Arbeiter oder Sklaven aufziehen. Extreme Spezialisten unter diesen Sklavenraubameisen , wie die Amazonenameisen , sind nicht in der Lage, sich selbst zu ernähren und brauchen gefangene Arbeiter, um zu überleben. Gefangene Arbeiter versklavter Temnothorax- Arten haben eine Gegenstrategie entwickelt, bei der nur die weiblichen Puppen des Sklaven machenden Temnothorax americanus zerstört , aber die Männchen verschont werden (die als Erwachsene nicht an Sklavenraub teilnehmen).

Ameisen identifizieren Verwandte und Nestgenossen anhand ihres Geruchs , der von kohlenwasserstoffhaltigen Sekreten stammt, die ihre Exoskelette umhüllen. Wenn eine Ameise von ihrer ursprünglichen Kolonie getrennt wird, verliert sie schließlich den Kolonieduft. Jede Ameise, die ohne passenden Duft in eine Kolonie eindringt, wird angegriffen. Der Grund, warum sich zwei separate Ameisenkolonien gegenseitig angreifen, selbst wenn sie derselben Art angehören, liegt darin, dass die Gene, die für die Pheromonproduktion verantwortlich sind, unterschiedlich sind. Die Argentinische Ameise hat diese Eigenschaft jedoch aufgrund fehlender genetischer Vielfalt nicht und ist dadurch zu einem weltweiten Schädling geworden.

Parasitäre Ameisenarten dringen in die Kolonien von Wirtsameisen ein und etablieren sich als soziale Parasiten; Arten wie Strumigenys xenos sind völlig parasitär und haben keine Arbeiter, sondern sind auf die Nahrung angewiesen, die von ihren Strumigenys perplexa- Wirten gesammelt wird . Diese Form des Parasitismus wird bei vielen Ameisengattungen beobachtet, aber die parasitäre Ameise ist normalerweise eine Art, die mit ihrem Wirt eng verwandt ist. Um in das Nest der Wirtsameise einzudringen, werden verschiedene Methoden angewendet. Eine parasitäre Königin kann das Wirtsnest betreten, bevor die erste Brut geschlüpft ist, und sich vor der Entwicklung eines Koloniedufts etablieren. Andere Arten verwenden Pheromone, um die Wirtsameisen zu verwirren oder sie dazu zu bringen, die parasitäre Königin ins Nest zu tragen. Manche kämpfen sich einfach ins Nest.

Bei einigen Ameisenarten wird ein Konflikt zwischen den Geschlechtern einer Art beobachtet, wobei diese Reproduktionstiere anscheinend konkurrieren, um Nachkommen zu produzieren, die so nah wie möglich mit ihnen verwandt sind. Die extremste Form beinhaltet die Produktion klonaler Nachkommen. Ein extremer sexueller Konflikt wird in Wasmannia auropunctata beobachtet , wo die Königinnen durch die lytoköse Parthenogenese diploide Töchter produzieren und die Männchen Klone durch einen Prozess, bei dem ein diploides Ei seinen mütterlichen Beitrag verliert, um haploide Männchen zu produzieren, die Klone des Vaters sind.

Beziehungen zu anderen Organismen

Ameisen bilden symbiotische Assoziationen mit einer Reihe von Arten, darunter andere Ameisenarten, andere Insekten, Pflanzen und Pilze. Sie werden auch von vielen Tieren und sogar von bestimmten Pilzen gejagt. Einige Arthropodenarten verbringen einen Teil ihres Lebens in Ameisennestern, indem sie entweder Ameisen, ihre Larven und Eier jagen, die Nahrungsvorräte der Ameisen verbrauchen oder Raubtiere meiden. Diese Inquilines können Ameisen sehr ähnlich sein. Die Natur dieser Ameisen-Mimikry (Myrmekomorphy) variiert, wobei einige Fälle eine Batessche Mimikry beinhalten , bei der die Mimik das Risiko einer Prädation verringert. Andere zeigen Wasmannsche Mimikry , eine Form der Mimikry, die nur in Inquilines zu sehen ist.

Blattläuse und andere Hemipteren- Insekten scheiden eine süße Flüssigkeit namens Honigtau aus , wenn sie sich von Pflanzensaft ernähren . Der Zucker im Honigtau ist eine energiereiche Nahrungsquelle, die viele Ameisenarten sammeln. In einigen Fällen scheiden die Blattläuse den Honigtau als Reaktion darauf ab, dass Ameisen sie mit ihren Fühlern antippen. Die Ameisen wiederum halten Raubtiere von den Blattläusen fern und bringen sie von einem Fressplatz zum anderen. Bei der Migration in ein neues Gebiet nehmen viele Kolonien die Blattläuse mit, um eine kontinuierliche Versorgung mit Honigtau zu gewährleisten. Ameisen pflegen auch Wollläuse , um ihren Honigtau zu ernten. Wollläuse können zu einem ernsthaften Schädling der Ananas werden, wenn Ameisen vorhanden sind, um die Wollläuse vor ihren natürlichen Feinden zu schützen.

Myrmecophile (ameisenliebende) Raupen der Schmetterlingsfamilie Lycaenidae (z. B. Blues, Coppers oder Hairstreaks) werden von den Ameisen getrieben, tagsüber zu Futterplätzen geführt und nachts in das Ameisennest gebracht. Die Raupen haben eine Drüse, die Honigtau absondert, wenn die Ameisen sie massieren. Einige Raupen erzeugen Vibrationen und Geräusche, die von den Ameisen wahrgenommen werden. Eine ähnliche Anpassung kann bei Grizzled-Skipper- Schmetterlingen beobachtet werden, die Vibrationen aussenden, indem sie ihre Flügel ausdehnen, um mit Ameisen zu kommunizieren, die natürliche Feinde dieser Schmetterlinge sind. Andere Raupen haben sich von ameisenliebenden zu Ameisenfressern entwickelt: Diese myrmekophagen Raupen scheiden ein Pheromon aus, das die Ameisen dazu bringt, sich so zu verhalten, als wäre die Raupe eine ihrer eigenen Larven. Die Raupe wird dann in das Ameisennest gebracht, wo sie sich von den Ameisenlarven ernährt. Eine Reihe von spezialisierten Bakterien wurden als Endosymbionten im Ameisendarm gefunden. Einige der dominanten Bakterien gehören zur Ordnung Hyphomicrobiales, deren Mitglieder als stickstofffixierende Symbionten in Hülsenfrüchten bekannt sind, aber die in Ameisen vorkommenden Arten haben nicht die Fähigkeit, Stickstoff zu fixieren. Pilz wachsenden Ameisen , die den Stamm bilden Attini , einschließlich Blattschneiderameisen , pflegen bestimmte Pilzart in den Gattungen Leucoagaricus oder Leucocoprinus der Familie Agaricaceae . Bei diesem Ameisenpilz-Mutualismus sind beide Arten zum Überleben aufeinander angewiesen. Die Ameise Allomerus decemarticulatus hat eine Drei-Wege-Assoziation mit der Wirtspflanze Hirtella physophora ( Chrysobalanaceae ) und einem klebrigen Pilz entwickelt, der verwendet wird, um ihre Beuteinsekten zu fangen.

Lemon Ameisen machen Teufelsgärten von umgebenden Pflanzen mit ihren Stichen getötet und einen reinen Patch Zitronen ant Bäume verlassen, ( Duroia hirsuta ). Diese Veränderung des Waldes bietet den Ameisen mehr Nistplätze in den Stämmen der Duroia- Bäume. Obwohl einige Ameisen Nektar aus Blüten gewinnen, ist die Bestäubung durch Ameisen eher selten. Ein Beispiel hierfür ist die Bestäubung der Orchidee Leporella fimbriata , die männliche Myrmecia urens zur Pseudokopulation mit den Blüten anregt und dabei Pollen überträgt. Eine Theorie, die für die Seltenheit der Bestäubung vorgeschlagen wurde, ist, dass die Sekrete der metapleuralen Drüse die Lebensfähigkeit von Pollen inaktivieren und reduzieren. Einige Pflanzen haben spezielle nektarausscheidende Strukturen, extraflorale Nektarien , die den Ameisen Nahrung bieten, die wiederum die Pflanze vor schädlicheren pflanzenfressenden Insekten schützen . Arten wie die Riesenhorn-Akazie ( Acacia cornigera ) in Mittelamerika haben hohle Dornen, die Kolonien von stechenden Ameisen ( Pseudomyrmex ferruginea ) beherbergen , die den Baum gegen Insekten, grasende Säugetiere und epiphytische Reben verteidigen . Isotopenmarkierungsstudien legen nahe, dass Pflanzen auch Stickstoff von den Ameisen erhalten. Im Gegenzug erhalten die Ameisen Nahrung von protein- und lipidreichen Beltian-Körpern . In Fidschi sind Philidris nagasau (Dolichoderinae) dafür bekannt, selektiv Arten von epiphytischen Squamellaria (Rubiaceae) zu züchten, die große Domatien produzieren, in denen die Ameisenkolonien nisten. Die Ameisen pflanzen die Samen und die Domatien der jungen Sämlinge werden sofort besetzt und der darin enthaltene Ameisenkot trägt zu einem schnellen Wachstum bei. Ähnliche Verbreitungsassoziationen finden sich auch bei anderen Dolichoderinen in der Region. Ein weiteres Beispiel für diese Art von Ektosymbiose ist der Macaranga- Baum, dessen Stängel angepasst sind, um Kolonien von Crematogaster- Ameisen zu beherbergen .

Viele Pflanzenarten haben Samen, die für die Verbreitung durch Ameisen angepasst sind. Die Verbreitung von Samen durch Ameisen oder Myrmekochorie ist weit verbreitet, und neue Schätzungen deuten darauf hin, dass fast 9% aller Pflanzenarten solche Ameisenassoziationen haben könnten. Samen verbreitende Ameisen führen oft eine gerichtete Verbreitung durch, indem sie die Samen an Orten ablegen, die die Wahrscheinlichkeit des Überlebens der Samen bis zur Fortpflanzung erhöhen. Einige Pflanzen in trockenen, feuergefährdeten Systemen sind für ihr Überleben und ihre Verbreitung besonders von Ameisen abhängig, da die Samen unter der Erde in Sicherheit gebracht werden. Viele von Ameisen verbreitete Samen haben spezielle äußere Strukturen, Elaiosomen , die von Ameisen als Nahrung gesucht werden. Ameisen können die Zersetzungsrate und den Nährstoffkreislauf in ihrem Nest erheblich verändern. Durch Myrmekochorie und Veränderung der Bodenbedingungen verändern sie die Vegetation und den Nährstoffkreislauf im umgebenden Ökosystem erheblich.

Eine Konvergenz , möglicherweise eine Form von Mimikry , wird in den Eiern von Stabheuschrecken beobachtet . Sie haben eine essbare elaiosomartige Struktur und werden in das Ameisennest gebracht, wo die Jungen schlüpfen.

Die meisten Ameisen sind räuberisch und einige jagen und ernähren sich von anderen sozialen Insekten, einschließlich anderer Ameisen. Einige Arten sind darauf spezialisiert, Termiten ( Megaponera und Termitopone ) zu jagen, während einige Cerapachyinae andere Ameisen erbeuten. Einige Termiten, einschließlich Nasutitermes corniger , bilden Verbindungen mit bestimmten Ameisenarten, um räuberische Ameisenarten fernzuhalten. Die tropische Wespe Mischocyttarus drawseni beschichtet den Stiel ihres Nestes mit einer Ameisen-abwehrenden Chemikalie. Es wird vermutet, dass viele tropische Wespen ihre Nester in Bäumen bauen und sie bedecken, um sich vor Ameisen zu schützen. Andere Wespen wie A. multipicta wehren sich gegen Ameisen, indem sie sie mit Flügelsummen aus dem Nest schießen . Stachellose Bienen ( Trigona und Melipona ) nutzen chemische Abwehrmechanismen gegen Ameisen.

Flies in der Alten Welt Gattung Bengalen ( Calliphoridae ) Beute auf Ameisen und sind Kleptoparasiten , reißt Beute oder Brut aus den Mandibeln der erwachsenen Ameisen. Flügel- und beinlose Weibchen der Malaysischen Strandfliege ( Vestigipoda myrmolarvoidea ) leben in den Nestern von Ameisen der Gattung Aenictus und werden von den Ameisen gepflegt.

Pilze der Gattungen Cordyceps und Ophiocordyceps infizieren Ameisen. Ameisen reagieren auf ihre Infektion, indem sie Pflanzen hochklettern und ihre Mandibeln in Pflanzengewebe versenken. Der Pilz tötet die Ameisen, wächst auf ihren Überresten und produziert einen Fruchtkörper . Es scheint, dass der Pilz das Verhalten der Ameise ändert, um ihre Sporen in einem Mikrohabitat zu verteilen, das am besten zu dem Pilz passt. Strepsipteren- Parasiten manipulieren ihren Ameisenwirt auch, um auf Grasstängel zu klettern, um dem Parasiten zu helfen, Partner zu finden.

Ein Fadenwurm ( Myrmeconema neotropicum ), der die Baumkronen-Ameisen ( Cephalotes atratus ) infiziert, lässt die schwarzen Magen der Arbeiterinnen rot werden. Der Parasit verändert auch das Verhalten der Ameise und veranlasst sie, ihre Gaster hoch zu tragen. Die auffälligen roten Gaster werden von Vögeln mit reifen Früchten wie Hyeronima alchorneoides verwechselt und gegessen. Der Kot des Vogels wird von anderen Ameisen gesammelt und an ihre Jungen verfüttert, was zur weiteren Verbreitung des Nematoden führt.

Eine Studie an Temnothorax nylanderi- Kolonien in Deutschland ergab, dass vom Bandwurm Anomotaenia brevis befallene Arbeiterinnen (Ameisen sind Zwischenwirte, Endwirte sind Spechte) viel länger lebten als nichtparasitierte Arbeiterinnen und eine geringere Sterblichkeitsrate aufwiesen, vergleichbar mit der der Königinnen der gleichen Arten, die bis zu zwei Jahrzehnte leben.

Südamerikanische Pfeilgiftfrösche der Gattung Dendrobates ernähren sich hauptsächlich von Ameisen, und die Giftstoffe in ihrer Haut können von den Ameisen stammen.

Armeeameisen suchen in einer breiten umherziehenden Kolonne nach Futter und greifen alle Tiere auf diesem Weg an, die nicht in der Lage sind zu entkommen. In Mittel- und Südamerika, Eciton burchellii ist die Schwärmen Ameise am häufigsten von „besuchten Ameisen folgenden “ Vögeln wie Ameisenvögel und Baumsteiger . Dieses Verhalten wurde einst als mutualistisch angesehen , aber spätere Studien fanden heraus, dass die Vögel parasitär sind . Direkter Kleptoparasitismus (Vögel, die Nahrung aus dem Griff der Ameisen stehlen) ist selten und wurde bei Inkatauben beobachtet, die Samen an den Nesteingängen pflücken, während sie von Pogonomyrmex- Arten transportiert werden . Vögel, die Ameisen folgen, fressen viele Beuteinsekten und verringern so den Nahrungserfolg der Ameisen. Vögel frönen einem eigentümlichen Verhalten namens Anting , das noch nicht vollständig verstanden wird. Hier ruhen Vögel auf Ameisennestern oder pflücken Ameisen und lassen sie auf ihre Flügel und Federn fallen; Dies kann ein Mittel sein, um Ektoparasiten von den Vögeln zu entfernen .

Anteaters , Erdferkel , Schuppentiere , echidnas und numbats haben spezielle Anpassungen für eine Diät der Ameisen leben. Diese Anpassungen umfassen lange, klebrige Zungen, um Ameisen zu fangen, und starke Krallen, um in Ameisennester einzubrechen. Braunbären ( Ursus arctos ) ernähren sich von Ameisen. Etwa 12%, 16% bzw. 4% ihres Kotvolumens im Frühjahr, Sommer und Herbst bestehen aus Ameisen.

Beziehung zum Menschen

Ameisen erfüllen viele ökologische Funktionen, die für den Menschen von Vorteil sind, einschließlich der Unterdrückung von Schädlingspopulationen und der Belüftung des Bodens . Die Verwendung von Weberameisen im Zitrusanbau in Südchina gilt als eine der ältesten bekannten Anwendungen der biologischen Bekämpfung . Andererseits können Ameisen beim Eindringen in Gebäude zu Belästigungen werden oder wirtschaftliche Schäden verursachen.

In einigen Teilen der Welt (hauptsächlich Afrika und Südamerika) werden große Ameisen, insbesondere Armeeameisen , als chirurgisches Nahtmaterial verwendet . Die Wunde wird zusammengedrückt und Ameisen entlang der Wunde angelegt. Die Ameise packt die Wundränder mit ihren Mandibeln und verriegelt sie. Der Körper wird dann abgeschnitten und der Kopf und die Mandibeln bleiben an Ort und Stelle, um die Wunde zu schließen. Die großen Köpfe der Dinergates (Soldaten) der Blattschneideameise Atta cephalotes werden auch von einheimischen Chirurgen zum Schließen von Wunden verwendet.

Einige Ameisen haben giftiges Gift und sind von medizinischer Bedeutung . Zu den Arten gehören Paraponera clavata (Tocandira) und Dinoponera spp. (falsche Tocandiras) von Südamerika und die Myrmecia- Ameisen von Australien.

In Südafrika werden Ameisen verwendet, um die Samen von Rooibos ( Aspalathus linearis ) zu ernten , einer Pflanze, die zur Herstellung eines Kräutertees verwendet wird. Die Pflanze verteilt ihre Samen weit, was das manuelle Sammeln erschwert. Schwarze Ameisen sammeln und lagern diese und andere Samen in ihrem Nest, wo Menschen sie massenhaft sammeln können . Bis zu einem halben Pfund (200 g) Samen können von einem Ameisenhaufen gesammelt werden.

Obwohl die meisten Ameisen Versuche des Menschen überleben, sie auszurotten, sind einige wenige stark gefährdet. Dies sind in der Regel Inselarten, die spezielle Merkmale entwickelt haben und Gefahr laufen, durch eingeführte Ameisenarten verdrängt zu werden. Beispiele sind die vom Aussterben bedrohte srilankische Reliktameise ( Aneuretus simoni ) und Adetomyrma venatrix aus Madagaskar.

EO Wilson hat geschätzt, dass die Gesamtzahl der zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Welt lebenden einzelnen Ameisen zwischen einer und zehn Billiarden ( kurze Skala ) liegt (dh zwischen 10 ¹⁵ und 10 ¹⁶ ). Nach dieser Schätzung entspricht die Gesamtbiomasse aller Ameisen der Welt ungefähr der Gesamtbiomasse der gesamten Menschheit . Nach dieser Schätzung kommen auf jeden Menschen auf der Erde auch etwa 1 Million Ameisen.

Als Nahrung

Ameisen und ihre Larven werden in verschiedenen Teilen der Welt gegessen. Die Eier von zwei Ameisenarten werden in mexikanischen Escamoles verwendet . Sie sind eine Form von Insekten als Kaviar und können so viel wie US $ 40 pro Pfund ($ 90 / kg) verkaufen für , weil sie saisonale und schwer zu finden. Im kolumbianischen Departement Santander werden hormigas culonas (grob interpretiert als " Großbodenameisen ") Atta laevigata lebendig geröstet und gegessen.

In Gebieten Indiens und in ganz Burma und Thailand wird eine Paste der grünen Weberameise ( Oecophylla smaragdina ) als Gewürz mit Curry serviert. Weberameiseneier und -larven sowie die Ameisen können in einem thailändischen Salat verwendet werden , Yam ( Thai : ยำ ), in einem Gericht namens Yam Khai Mot Daeng ( Thai : ยำไข่มดแดง ) oder rotem Ameisen- Eisalat , einem Gericht die aus dem Issan oder der nordöstlichen Region Thailands stammt. Saville-Kent schrieb im Naturalist in Australia : „Schönheit ist bei der grünen Ameise mehr als nur bis zur Haut tief. In Wasser zerdrückt, nach der Art von Zitronenkürbis, "bilden diese Ameisen ein angenehmes saures Getränk, das von den Ureinwohnern Nord-Queenslands hoch geschätzt und sogar von vielen europäischen Gaumen geschätzt wird".

In seinem ersten Sommer in der Sierra , John Muir stellt fest , dass die Gräber Indianer von Kalifornien den Kitzel aßen, Säure Gasters der großen pechschwarzen Holzameisen . Die mexikanischen Indianer essen die satten oder lebenden Honigtöpfe der Honigameise ( Myrmecocystus ).

Als Schädlinge

Einige Ameisenarten gelten als Schädlinge, vor allem solche, die in menschlichen Siedlungen vorkommen, wo ihre Anwesenheit oft problematisch ist. Beispielsweise wäre die Anwesenheit von Ameisen an sterilen Orten wie Krankenhäusern oder Küchen unerwünscht. Einige Arten oder Gattungen, die üblicherweise als Schädlinge kategorisiert werden, umfassen die argentinische Ameise , die eingewanderte Straßenameise , die gelbe verrückte Ameise , die gebänderte Zuckerameise , die Pharaoameise , die rote Waldameise , die schwarze Zimmerameise , die duftende Hausameise , die rote importierte Feuerameise und die europäische Feuerameise . Einige Ameisen plündern gelagerte Nahrung, einige suchen Wasserquellen, andere können Innenstrukturen beschädigen, einige können landwirtschaftliche Nutzpflanzen direkt beschädigen (oder indem sie saugende Schädlinge unterstützen). Einige werden stechen oder beißen. Die Anpassungsfähigkeit von Ameisenkolonien macht es fast unmöglich, ganze Kolonien zu eliminieren, und die meisten Schädlingsbekämpfungsmethoden zielen darauf ab, lokale Populationen zu kontrollieren und neigen dazu, vorübergehende Lösungen zu sein. Ameisenpopulationen werden durch eine Kombination von Ansätzen verwaltet, die chemische, biologische und physikalische Methoden verwenden. Chemische Methoden umfassen die Verwendung von insektiziden Ködern, die von Ameisen als Nahrung gesammelt und ins Nest zurückgebracht werden, wo das Gift durch Trohallaxis unbeabsichtigt auf andere Koloniemitglieder übertragen wird . Die Bewirtschaftung richtet sich nach der Art und die Techniken können je nach Standort und Umständen variieren.

In Wissenschaft und Technik

Vom Menschen seit Anbeginn der Geschichte beobachtet, wurde das Verhalten von Ameisen dokumentiert und das Thema früher Schriften und Fabeln von einem Jahrhundert zum anderen weitergegeben. Diejenigen, die wissenschaftliche Methoden anwenden , Myrmekologen , untersuchen Ameisen im Labor und unter ihren natürlichen Bedingungen. Ihre komplexen und variablen Sozialstrukturen haben Ameisen zu idealen Modellorganismen gemacht . Ultraviolettes Sehen wurde erstmals 1881 von Sir John Lubbock bei Ameisen entdeckt . Studien an Ameisen haben Hypothesen in Ökologie und Soziobiologie überprüft und waren besonders wichtig für die Untersuchung der Vorhersagen von Theorien der Verwandtschaftsselektion und evolutionär stabiler Strategien . Ameisenkolonien können untersucht werden, indem sie in Formicaria , speziell konstruierten Glasrahmengehegen , aufgezogen oder vorübergehend gehalten werden . Personen können zu Studienzwecken verfolgt werden, indem sie mit Farbpunkten markiert werden.

Die erfolgreichen Techniken, die von Ameisenkolonien verwendet werden, wurden in der Informatik und Robotik untersucht, um verteilte und fehlertolerante Systeme zur Lösung von Problemen herzustellen, zum Beispiel Ameisenkolonieoptimierung und Ameisenrobotik . Dieser Bereich der Bionik hat zu Studien über die Fortbewegung von Ameisen, Suchmaschinen, die sich von "Futterpfaden" bedienen, fehlertolerante Speicherung und Netzwerkalgorithmen geführt.

Als Haustiere

Von den späten 1950er bis in die späten 1970er Jahre waren Ameisenfarmen in den Vereinigten Staaten beliebtes pädagogisches Kinderspielzeug. Einige spätere kommerzielle Versionen verwenden transparentes Gel anstelle von Erde, was eine bessere Sichtbarkeit auf Kosten der Belastung der Ameisen mit unnatürlichem Licht ermöglicht.

In der Kultur

Anthropomorphisierte Ameisen wurden oft in Fabeln und Kindergeschichten verwendet, um Fleiß und kooperative Anstrengung darzustellen. Sie werden auch in religiösen Texten erwähnt. Im Buch der Sprüche in der Bibel werden Ameisen als gutes Beispiel für die Menschen für ihre harte Arbeit und Zusammenarbeit angesehen. Aesop tat dasselbe in seiner Fabel Die Ameise und die Heuschrecke . Im Koran soll Sulayman eine Ameise gehört und verstanden haben, die andere Ameisen warnt, nach Hause zurückzukehren, um nicht versehentlich von Sulayman und seiner marschierenden Armee zerquetscht zu werden. ^{[ Koran 27:18 ]} , In Teilen Afrikas gelten Ameisen als Boten der Gottheiten. Einige Mythologien der amerikanischen Ureinwohner , wie die Hopi-Mythologie , betrachten Ameisen als die allerersten Tiere. Ameisenbissen werden oft heilende Eigenschaften nachgesagt. Der Stich einiger Pseudomyrmex- Arten soll fiebersenkend wirken. Ameisenbisse werden in den Initiationszeremonien einiger Amazonas-Indianerkulturen als Ausdauertest verwendet.

Die Ameisengesellschaft hat die Menschen schon immer fasziniert und über sie wurde sowohl humorvoll als auch ernsthaft geschrieben. Mark Twain schrieb in seinem 1880 erschienenen Buch A Tramp Abroad über Ameisen . Einige moderne Autoren haben das Beispiel der Ameisen verwendet, um die Beziehung zwischen Gesellschaft und Individuum zu kommentieren. Beispiele sind Robert Frost in seinem Gedicht „Departmental“ und TH White in seinem Fantasy-Roman The Once and Future King . Das Grundstück in Französisch Entomologe und Schriftsteller Bernard Werber ‚s Les Fourmis Science-Fiction - Trilogie ist zwischen der Welt der Ameisen und Menschen geteilt; Ameisen und ihr Verhalten werden anhand aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse beschrieben. HG Wells schrieb 1905 in seiner Science-Fiction-Kurzgeschichte Das Imperium der Ameisen über intelligente Ameisen, die menschliche Siedlungen in Brasilien zerstörten und die menschliche Zivilisation bedrohten . In jüngerer Zeit wurden Zeichentrickfilme und 3D-Animationsfilme mit Ameisen produziert, darunter Antz , A Bug's Life , The Ant Bully , The Ant and the Aardvark , Ferdy the Ant und Atom Ant . Der renommierte Myrmekologe E. O. Wilson schrieb 2010 für das Magazin The New Yorker die Kurzgeschichte "Trailhead" , die Leben und Tod einer Ameisenkönigin und den Aufstieg und Fall ihrer Kolonie aus der Sicht der Ameisen beschreibt. Der französische Neuroanatom, Psychiater und Eugeniker Auguste Forel glaubte, dass Ameisengesellschaften Modelle für die menschliche Gesellschaft seien. Von 1921 bis 1923 veröffentlichte er ein fünfbändiges Werk, das die Biologie und Gesellschaft der Ameisen untersuchte.

In den frühen 1990er Jahren gewann das Videospiel SimAnt , das eine Ameisenkolonie simulierte, den Codie Award 1992 für das "Best Simulation Program".

Ameisen sind auch eine sehr beliebte Inspiration für viele Science-Fiction- Insektoiden , wie die Formics of Ender's Game , die Bugs of Starship Troopers , die riesigen Ameisen in den Filmen Them! und Empire of the Ants , Marvel Comics Superheld Ant-Man , und Ameisen mutierten in Phase IV zur Superintelligenz . In Computer - Strategie - Spielen , ant-basierten Arten profitieren oft von erhöhten Produktionsraten aufgrund ihres zielstrebigen Fokus, wie die Klackons im Master of Orion Serie von Spielen oder dem ChCht in Deadlock II . Diesen Charakteren wird oft ein Schwarmbewusstsein zugeschrieben , ein weit verbreitetes Missverständnis über Ameisenkolonien.

Siehe auch

• Ameisengift
• Glossar der Ameisenbegriffe
• Internationale Union für das Studium sozialer Insekten
• Myrmekologische Nachrichten (Zeitschrift)
• Aufgabenverteilung und Aufteilung sozialer Insekten

Verweise

Zitierte Texte

• Borror DJ, Triplehorn CA, Delong DM (1989). Einführung in das Studium der Insekten, 6. Auflage . Saunders College-Verlag. ISBN 978-0-03-025397-3.
• Hölldobler B, Wilson EO (1990). Die Ameisen . Harvard University Press . ISBN 978-0-674-04075-5.

Weiterlesen

Externe Links

• AntWeb von der California Academy of Sciences
• AntWiki – Ameisen in die Welt bringen
• Fact Sheets zu Ameisenarten der National Pest Management Association über Argentinische, Zimmermanns-, Pharao-, Geruchs- und andere Ameisenarten
• Ameisengattungen der Welt – Verbreitungskarten
• Die Super-Brennessel. Ein Dermatologen-Leitfaden zu Ameisen-in-den-Pflanzen