Deception and chemical warfare in Cardiocondyla ant males
Final Report Abstract
Die Ameisengattung Cardiocondyla zeichnet sich durch eine faszinierende Vielgestaltigkeit ihrer Männchen mit flügellosen Kämpfermännchen und geflügelten Ausbreitungsstadien aus. In unserem Projekt untersuchten wir die Rolle kutikularer Kohlenwasserstoffe in der Kommunikation zwischen und innerhalb der Geschlechter. Wir konnten zeigen, dass geflügelte Männchen sowohl von C. obscurior wie auch C. wroughtonii gegen Angriffe von Seiten der flügellosen Männchen dadurch gefeit sind, dass sie den Geruch weiblicher Geschlechtstiere nachahmen. Flügellose Männchen erkennen ihre flügellosen Rivalen bereits während der späten Puppenphase, noch verlässlicher aber direkt nach deren Schlüpfen. Die Erkennung scheint auf einer für flügellose Männchen spezifischen Substanz zu beruhen, deren Struktur bislang noch nicht identifiziert werden konnte. Der Retentionszeit bei der Gaschromatographie nach scheint es sich aber um ein modifiziertes Alkan oder Alken mit einer Kettenlänge von 22 oder 23 C-Atomen zu halten. Flügellose Männchen benutzen nicht nur ihre Mandibeln, um andere Männchen zu attackieren, sondern sie beschmieren sie auch mit Enddarminhalten. Diese Sekrete lösen Aggressionen von Seiten der Arbeiterinnen gegen das beschmierte Individuum aus. Die Flüssigkeit ist nicht für Männchen spezifisch: Arbeiterinnenattacken konnten auch durch Enddarminhalt von Arbeiterinnen oder Jungköniginnen ausgelöst werden. Im Gegensatz zu unserer Hypothese handelt es sich bei der Substanz nicht einfach um Faeces, denn auch die Flüssigkeit aus dem (kotlosen) Enddarm von Puppen führt zu aggressiven Reaktionen von Arbeiterinnen. Bei den Königinnen anderer Ameisenarten sind die Muster kutikularer Kohlenwasserstoffe mit ihrer Fekundität korreliert. Im Gegensatz dazu konnten wir unterschiedlich fertile Königinnen von C. obscurior nicht auf Basis ihrer Kohlenwasserstoffprofile unterscheiden. Paarungsexperimente zeigten, dass die kutikularen Muster sowohl von den Eltern als auch von unverwandten Ammentieren beeinflusst werden. Dies belegt, dass der Koloniegeruch genetische Komponenten hat, aber zwischen unterschiedlichen Tieren im Nest homogenisiert wird. Im Gegensatz zu den meisten anderen Tierarten stieg die Eiablegerate der Königinnen mit ihrem Alter an. Dies spricht für „terminales Investment“ bzw. “negative reproduktive Seneszenz”. Wie aus dem positiven Effekt der Paarung auf die Lebenserwartung der Weibchen und Koevolution zwischen den Geschlechtern erwartet, hatte eine Paarung mit einem Männchen aus der gleichen Population einen stärkeren Einfluss auf die Lebensdauer der Königin als Paarung mit einem fremden Männchen.
Publications
- (2011) Competition and opportunity shape the reproductive tactics of males in the ant Cardiocondyla obscurior. PloS One 6: e17323
Cremer S, Schrempf A, Heinze J
- (2012) Chemical female mimicry in the ant Cardiocondyla wroughtonii. 5th Congress of European Sections of IUSSI, Montecatini Terme, Aug. 2012
Klein A, Oettler J, Heinze J
