Paarungshäufigkeit und Fitness bei einer monogynen Ameise

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Heinze
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 386916555

Während Männchen ihren reproduktiven Erfolg durch zusätzliche Paarungen erhöhen können, wird die Fitness von Weibchen meist stärker durch die Anzahl ihrer Eier als durch die Anzahl ihrer Paarungspartner limitiert. Dennoch ist die Mehrfachpaarung von Weibchen (Polyandrie) ein weitverbreitetes Phänomen bei Tieren. Zahlreiche Hypothesen postulieren einen adaptiven Wert für die Polyandrie, sie sind aber oft schwer zu überprüfen. Besonders bei sozialen Insekten bleiben Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Paarungshäufigkeit und Fitness der Weibchen meist korrelativ, da Weibchen sich nur selten im Labor verpaaren lassen. Arbeiterinnen der Ameise Cardiocondyla elegans tragen Jungköniginnen von Nest zu Nest und ermöglichen damit wiederholt Verpaarungen mit den stationären, flügellosen Männchen anderer Kolonien. Wir beabsichtigen, den Königinnentransport zu verschiedenen Zeitpunkten während der Paarungssaison zu unterbrechen und damit Königinnen zu erhalten, die sich nur mit einen oder wenigen Brüdern, mit wenigen oder mit vielen weiteren nicht verwandten Männchen verpaaren konnten. Diese Königinnen werden im Labor zur Gründung neuer Kolonien angesetzt und die Wachstumsrate dieser Kolonien, ihre Resistenz gegenüber Pathogenen und die Qualität der produzierten Nachkommen werden mit ihrer genetisch bestimmten Paarungshäufigkeit und dem Inzuchtkoeffizienten korreliert. Durch zusätzliche Beobachtungen in der Natur, Mikrosatellitenanalysen, kontrollierten Paarungsversuchen und experimentellen Manipulationen im Labor werden wir die folgenden Hypothesen überprüfen: Die durch das Tragen durch Arbeiterinnen induzierte Mehrfachpaarung erhöht den reproduktiven Erfolg der Königinnen. Arbeiterinnen suchen spezielle Kolonien für den Export ihrer Jungköniginnen auf, d.h., die intersexuelle Selektion (Weibchenwahl) wird durch die sterile Arbeiterinnenkaste geleistet.Der Transfer von Jungköniginnen führt von einem lokalen zu einem populationsweiten Wettbewerb zwischen den Männchen und erhöht dadurch die Spermienkonkurrenz. Unser Projekt soll wesentlich zu einem zentralen Thema der Verhaltensökologie beitragen und gleichzeitig ein bizarres und bislang nicht näher untersuchtes Phänomen aufklären, nämlich die adaptive Bedeutung der arbeiterinnen-vermittelten Partnerwahl bei Cardiocondyla.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen