Junge Ameisen bauen schneller: Was Ameisenkolonien über kollektives Altern verraten
Nicht alle Ameisenkolonien bauen gleich. Neue Experimente zeigen, dass die Altersstruktur einer Kolonie -- also das Verhältnis junger zu alter Arbeiterinnen -- darüber entscheidet, wie schnell und wie effektiv das Nest ausgehoben wird. Und das weist eine verblüffende Parallele zur biologischen Alterung auf.
In der Biologie sozialer Insekten ist das Nest mehr als ein Zuhause: Es ist die physische Struktur des Superorganismus, vergleichbar mit einem Skelett. Es wächst mit der Kolonie, repariert sich nach Schäden selbst, und seine Architektur spiegelt die Geschichte der Gemeinschaft wider. Wie dieser Bauprozess genau gesteuert wird -- und welche Rolle das Alter der einzelnen Arbeiterinnen dabei spielt -- war bislang kaum verstanden.
Forschende berichten in eLife von Experimenten mit Kolonien der Ameise Camponotus fellah. Sie verglichen zwei Typen von Gruppen: junge Kolonien, die organisch aus einer einzelnen begatteten Königin herangewachsen waren, sowie experimentelle Gruppen, bei denen das Alter jeder Arbeiterin genau bekannt war. Das Ergebnis: Gleich viele Ameisen graben nicht gleich viel. Junge Arbeiterinnen heben deutlich mehr aus -- und das schneller -- als alte, selbst wenn die Kolonien gleich groß sind. Die Demografie, also die Altersverteilung innerhalb der Gruppe, bestimmt die kollektive Baufähigkeit der Kolonie.
Auch der Superorganismus altert
Das mag wie eine entomologische Kuriosität klingen, berührt aber eine grundlegende Frage der Alternsforschung: Altert eine Kolonie als System, so wie es ein einzelnes Tier tut? Die Antwort scheint zu lauten: ja. Mit zunehmendem Alter der Arbeiterinnen sinkt ihr individueller Beitrag zu kollektiven Aufgaben -- nicht linear, aber so, dass es die gesamte Kolonie erfasst. Eine Kolonie, die überwiegend aus alten Arbeiterinnen besteht, ist einer gleich großen Kolonie junger Tiere deutlich unterlegen, selbst wenn die Königin noch fruchtbar ist.
Das hat interessante Implikationen für die Evolutionsbiologie wie für die Alternsforschung gleichermaßen. Bei Ameisen besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Alters-Zusammensetzung der Gruppe und ihrer kollektiven Leistungsfähigkeit. Etwas Vergleichbares lässt sich auf Bevölkerungsebene beim Menschen beobachten: Alternde Gesellschaften sehen sich einer verschobenen Relation zwischen erwerbstätigen und nicht erwerbstätigen Mitgliedern gegenüber, verbunden mit einem Rückgang bestimmter Formen körperlicher Produktivität. Das ist offensichtlich weit komplexer als eine Ameisenkolonie, doch die zugrunde liegende Biologie des Alterns als Systemeigenschaft ist vergleichbar.
Erholung nach einer Katastrophe: Auch hier zählt das Alter
Ein zweiter Befund der Studie betrifft die Erholung nach einer Katastrophe -- in diesem Fall die gezielte Zerstörung eines bestehenden Nests. Jüngere Kolonien erholten sich schneller und bauten effizienter wieder auf als ältere Kolonien mit vergleichbarer Arbeiterzahl. Auch die Erholungsfähigkeit erweist sich damit als demografisch geprägt. Das erinnert an die Literatur zur Wundheilung bei Tieren und Menschen: Auch dort erholen sich junge Individuen schneller und vollständiger als alte, unter anderem weil zelluläre Systeme, die mit dem Alter träger werden, noch auf vollen Touren laufen.
Ob Ameisenkolonien eine direkte Übertragung auf Fragen des menschlichen Alterns erlauben, lässt sich diskutieren. Als Modell für kollektive Biologie und die Auswirkungen demografischer Alterung auf Systemebene sind sie jedoch ungewöhnlich zugänglich und aufschlussreich.