Genetik: Feuerameisen vererben die Struktur ihres Ameisenstaates
Bei Roten Feuerameisen entscheidet ein großes "Supergen" für soziales Verhalten darüber, wie viele Königinnen eine Kolonie hat. Die Varianten des sozialen Chromosoms werden ähnlich vererbt wie die Geschlechtschromosomen X und Y beim Menschen.
Das berichten Biologen um Laurent Keller von der Universität Lausanne im Fachjournal „Nature“. Als Supergen bezeichnen sie ein Bündel von Genen auf einem Chromosomenabschnitt, das immer gemeinsam vererbt wird. In diesem Fall bestehe es aus mindestens 616 Einzelgenen und mache etwa die Hälfte des betreffenden Chromosoms aus. „Das ist das erste Supergen für soziales Verhalten“, sagte Yannick Wurm von der Queen-Mary-Universität in London, der an der Studie beteiligt war. Das „soziale Chromosom“ liege in zwei Varianten vor: B und b. Ihre Kombinationen – BB oder Bb – funktionierten wie bei den Geschlechtschromosomen X und Y. Genau wie YY ist bb nicht möglich.
Die Forscher analysierten das Erbgut von mehr als 500 Feuerameisen aus verschiedenen Kolonien im Süden der USA. Ihr Ergebnis: Wenn alle Ameisen einer Kolonie in ihrem Erbgut die Kombination BB trugen, dann akzeptierten sie nur eine einzige BB-Königin. Wenn hingegen in einer Kolonie auch Bb-Arbeiterinnen lebten, dann wurden mehrere Bb-Königinnen akzeptiert. Eine BB-Königin werde in so einer Kolonie sofort getötet.
Bislang kannte man nur ein einzelnes Gen, das das Phänomen erklären konnte: Gp-9. Es liefert den Bauplan für ein Protein, das Duftstoffe bindet. Anhand dieser Duftstoffe erkennen die Arbeiterinnen ihre Königin. Allerdings unterscheiden sich die Königinnen nicht nur dadurch. Eine Variante ist größer, fruchtbarer und fetter. Auch die Größe der Arbeiterinnen und die Spermienproduktion der Männchen unterscheidet sich je nach Chromosomen-Variante.
Gp-9 sei ein kleiner Teil des Supergens, das die Vielzahl von Eigenschaften kontrolliert, schreiben die Forscher. Ähnlich wie beim Geschlechtschromosom werden Teile der beiden Varianten nicht untereinander ausgetauscht (die Variante Bb entspricht dabei XY). Die Roten Feuerameisen könnten daher künftig dabei helfen, die Entstehung und Veränderungen des Y-Chromosoms zu erforschen. Außerdem hoffen die Wissenschaftler, dass sie dank der Erbgutanalyse einen Weg finden, die Ameisenplage zu bekämpfen.
Die Rote Feuerameise wurde in den 1930er Jahren von Südamerika in die USA eingeschleppt, von dort aus erobert sie aggressiv die Welt. Da sie einheimische Ameisen und andere Insekten tötet, gilt sie als Schädling. jas/ dpa