Social parasites in evolutionary transition: Lasius (Chthonolasius) castor n.sp. and L. (Chthonolasius) pollux n.sp. – two hidden ant species with unusual biology

In der verborgenen Welt unter unseren Füßen bauen Ameisen Gesellschaften auf, die oft komplexer sind als menschliche Städte. Unter den vielen Arten, wie sich diese Insekten organisieren, haben einige Arten eine Strategie namens Sozialparasitismus entwickelt. In dieser Anordnung gründet eine Königin ihre Kolonie nicht, indem sie die erste Generation von Arbeiterinnen selbst aufzieht. Stattdessen infiltriert sie das Nest einer anderen Ameisenart, tötet oder verdrängt die ansässige Königin und zwingt die vorhandenen Arbeiterinnen dazu, ihren Nachwuchs aufzuziehen. Dies ist eine bekannte Überlebensstrategie für viele Ameisenarten, insbesondere jene aus der Gattung Lasius. Biologen glaubten jedoch lange Zeit, dass eine Art, sobald sie diesen parasitären Lebensstil angenommen hat, auf diesem Pfad feststeckt und nicht mehr in etwas anderes evolvieren kann. Die Frage, ob ein Parasit seine Wege ändern und eine neue, stabile Beziehung zu seinem Wirt finden kann, blieb ein Rätsel, hauptsächlich weil die Beobachtung dieser unterirdischen Interaktionen unglaublich schwierig ist.

Ein Forscherteam hat nun eine Situation aufgedeckt, die diesen lang gehegten Glauben infrage stellt. Durch die Untersuchung hunderter Ameisennester in ganz Europa entdeckten sie zwei neue Ameisenarten, die sich offenbar mitten in einem großen evolutionären Wandel befinden. Diese Ameisen, benannt als Lasius castor und Lasius pollux, folgen nicht den Standardregeln des Sozialparasitismus. Anstatt einfach das Nest eines Wirts zu übernehmen und die Arbeiterinnen des Wirts durch ihre eigenen zu ersetzen, bilden sie langfristige, gemischte Kolonien, in denen beide Arten Seite an Seite leben und arbeiten. Die Forscher fanden heraus, dass diese neuen Arten die traditionelle Methode, andere Ameisenarten zu infiltrieren, um eine Familie zu gründen, weitgehend aufgegeben haben. Stattdessen suchen sie aktiv nach bestimmten Verwandten, um mit ihnen zu leben, und schaffen so stabile Gemeinschaften, in denen beide Gruppen Arbeiter beisteuern. Diese Entdeckung deutet darauf an, dass der Pfad der Evolution nicht immer eine Einbahnstraße ist und dass selbst hochspezialisierte Parasiten in der Lage sind, einen neuen Weg zum Überleben zu finden.

Die Studie begann mit einer massiven Anstrengung, Ameisenproben aus ganz Zentral- und Westeuropa zu sammeln und zu analysieren. Die Forscher sammelten fast tausend Nestproben, eine Aufgabe, die Jahrzehnte der Arbeit des Teams und seiner Kooperationspartner in Anspruch nahm. Da diese Ameisen unter der Erde leben und anderen Arten sehr ähnlich sehen, erforderte die Identifizierung hochpowenter Mikroskope und präzise Messungen winziger physischer Merkmale, wie etwa der Form ihrer Beine, der Länge ihrer Haare und der Struktur ihrer Taillen. Mit einer Methode, die diese physischen Merkmale als einen einzigartigen Fingerabdruck für jede Art behandelt, konnte das Team die neuen Ameisen von ihren ähnlichen Verwandten unterscheiden. Sie fanden heraus, dass Lasius castor und Lasius pollux eigenständige Arten sind, die jeweils über eine spezifische Körperform und ein eigenes Haarmuster verfügen, aber sich so ähnlich sind, dass sie zuvor fälschlicherweise für eine einzige, ungewöhnliche Art von Ameise gehalten wurden.

Was diese Funde wirklich bemerkenswert macht, ist die Art und Weise, wie diese Ameisen ihre Kolonien aufbauen. Im traditionellen Modell des Sozialparasitismus infiltriert eine neue Königin ein Wirtsnest, tötet die Wirtskönigin und die Wirtsarbeiterinnen ziehen die Nachkommen des Parasiten auf, bis die eigenen Arbeiterinnen des Parasiten die Übernahme vollziehen. Die Forscher fanden heraus, dass diese altmodische Methode für Lasius castor und Lasius pollux mittlerweile sehr selten ist. Sie kommt in weniger als 6 Prozent der von ihnen untersuchten Fälle vor. Stattdessen leben diese neuen Ameisen in der großen Mehrheit ihrer Nester – etwa 94 Prozent – zusammen mit anderen Arten derselben Untergattung. Sie töten die Wirtskönigin nicht oder ersetzen nicht die Wirtsarbeiterinnen. Stattdessen bilden sie gemischte Populationen, in denen die neue Art und ihre verwandten Arten zusammenarbeiten. In diesen geteilten Nestern stellt die neue Art fast 40 Prozent der Arbeiterkraft dar, was beweist, dass sie voll funktionsfähige Mitglieder der Kolonie sind und keine bloßen Schmarotzer.

Die Forscher beobachteten, dass diese zwei neuen Arten unterschiedliche Vorlieben für ihre Nachbarn haben. Lasius castor neigt dazu, in feuchteren, kühleren Umgebungen zu leben und partnerisiert oft mit Ameisen, die dieselben feuchten Bedingungen bevorzugen. Lasius pollux hingegen bevorzugt trockene, warme Steppenhabitate und wird meist zusammen mit Ameisen gefunden, die in diesen trockenen Orten gedeihen. Dies deutet darauf hin, dass die Wahl des Partners durch die Umgebung und nicht durch eine strikte biologische Regel gesteuert wird. Das Team stellte auch fest, dass die neuen Ameisen diese Partner aktiv suchen, anstatt nur zufällig auf sie zu stoßen. Dieses aktive Verhalten deutet auf eine ausgeklügelte Beziehung hin, die über eine einfache Invasion hinausgeht.

Trotz dieser klaren Beobachtungen können die Forscher noch nicht genau sagen, wie diese Beziehung bezeichnet wird. Es könnte eine Form des permanenten Sozialparasitismus sein, bei dem die neue Art vom Wirt lebt, aber ihre eigenen Arbeiterinnen behält. Es könnte eine Art Partnerschaft namens Parabiosis sein, bei der zwei unabhängige Arten ein Nest und Ressourcen teilen, aber ihre Familien getrennt halten. Es gibt auch eine komplexere genetische Möglichkeit, dass es sich bei den neuen Ameisen gar nicht um separate Arten handelt, sondern um eine spezielle genetische Linie, die nur über Männchen weitergegeben wird, welche die Körper der Wirtsköniginnen zur Fortpflanzung nutzen. Die Arbeit argumentiert, dass die wahrscheinlichste Erklärung der Übergang zu permanentem Sozialparasitismus ist, bei dem die neue Art sich entwickelt hat, neben ihren Verwandten zu leben, ohne sie zu zerstören. Die Autoren geben jedoch zu, dass das vollständige Bild noch unklar ist und weitere genetische Studien nötig sind, um das Rätsel zu lösen.

Die physischen Veränderungen dieser Ameisen stützen die Idee, dass sie sich zu etwas Neuem entwickeln. Im Vergleich zu ihren Verwandten haben Lasius castor und Lasius pollux kräftigere Körper, kürzere Beine und unterschiedliche Formen an ihren Taillen. Diese Merkmale sehen wie die frühen Anzeichen eines Parasiten aus, der spezialisierter wird, vielleicht mit dem Ziel, sich vollständig auf seinen Wirt zu verlassen. Doch im Gegensatz zu vielen Parasiten, die die Fähigkeit verlieren, zu arbeiten oder sich um ihre Jungen zu kümmern, haben diese Ameisen ihre volle Stärke und Fähigkeit behalten, alle Aufgaben zu erfüllen, die eine Kolonie benötigt. Diese einzigartige Kombination von Merkmalen deutet darauf hin, dass die Evolution gerade in Bewegung ist und einen Moment einfängt, in dem eine alte Strategie neu geschrieben wird. Die Entdeckung dieser zwei verborgenen Arten bietet einen seltenen Einblick darin, wie die Natur neue Lösungen für alte Probleme findet, und zeigt, dass selbst in der starren Welt der Ameisengesellschaften ständiger Wandel möglich ist.