Das Template als Faktor für die Variation von Erkennungsprozessen bei Ameisen
Biologie des Verhaltens und der Sinne
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Unser Verhalten gegenüber anderen hängt davon ab, ob wir sie erkennen, zum Beispiel an ihren Gesichtern. Wir vergleichen das wahrgenommene Gesicht mit Prototypen von Gesichtern, die in unserem Gedächtnis gespeichert sind: den ‚Templates‘. Hier haben wir die Dynamik von Templates für die Erkennung von Nestgefährten bei Ameisen untersucht. Ameisen erkennen Nestgefährten anhand ihres Geruchs und greifen fremde Ameisen an. Wir fanden heraus, dass Ameisen die Gerüche von Ameisen fremder Kolonien in ihre Templates aufnehmen können, um besser zwischen Nestgefährten und Fremden zu unterscheiden. Sie scheinen dies durch assoziatives Lernen zu erreichen, indem sie den Geruch der Fremden mit der Aggression dieser Fremden in Verbindung bringen. Weiterhin untersuchten wir die molekularen Prozesse, die der Nestgefährtenerkennung zugrunde liegen, insbesondere die Expression von Genen für Odorantrezeptoren (OR) in der Antenne. Wir fanden heraus, dass sich die Genexpression zwischen verschiedenen Altersgruppen und Größenmorphen in den Antennen stärker unterscheidet als in anderen Geweben. Da die Ameisen im Laufe ihres Lebens verschiedene Aufgaben erfüllen, deutet dies darauf hin, dass die OR-Genexpression für die jeweiligen Aufgaben optimiert ist. Wir untersuchten ferner, ob die OR-Genexpression auch auf Veränderungen in der Umwelt reagiert, z. B. auf wahrgenommenen Gerüche. Wir stellten fest, dass die OR-Genexpression koloniespezifisch ist, was die Empfindlichkeit des Erkennungssystems erhöhen könnte. Als wir die von den Ameisen wahrgenommenen Erkennungsdüfte experimentell veränderten, änderte sich auch die OR-Genexpression. Diese Veränderungen waren so spezifisch, dass Ameisen aus verschiedenen Kolonien, die demselben Geruch ausgesetzt waren, sich auch in ihren OR-Profilen ähnlicher wurden und die Kolonieunterschiede verloren gingen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass es Prozesse in der neuronalen Peripherie gibt, die die Nestgefährtenerkennung unterstützen, dass aber gleichzeitig auch assoziative Lernmechanismen beteiligt sind. Die Nestgefährtenerkennung ist also ein komplexer kognitiver Prozess, an dem mehrere Ebenen des neuronalen Systems beteiligt sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Associative learning of non-nestmate cues improves enemy recognition in ants. Current Biology, 35(2), 407-412.e3.
Bey, Mélanie; Endermann, Rebecca; Raudies, Christina; Steinle, Jonas & Nehring, Volker
