uni'leben 05-2012

05 2012 unı leben Die Zeitung der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg www.leben.uni-freiburg.de 5forschen von Hinnerk Feldwisch-Drentrup Als der Freiburger Verhaltensbio- logie Dr. Volker Nehring in der Nähe des Panamakanals Kolonien von Acromyrmex, einer Gattung von Blattschneiderameisen, untersuchte, machte er eine überraschende Ent- deckung: Er fand Königinnen, die sich ihm entgegenstellten, um ihren Bau zu verteidigen. Eigentlich sind Königinnen so kostbar für ihre Kolonie, dass sie von den viel kleineren Arbeiterinnen oder Soldatinnen verteidigt werden. Denn nur Königinnen können sich fortpflanzen und die Gene der Kolo- niemitglieder an die nächste Genera- tion weitergeben. Aus diesem Grund scheuen sie jede Gefahr und ziehen sich bei Angriffen zurück. Doch woher kam die Risikobereitschaft der von Nehring beobachteten Kämpferinnen? Ameisenköniginnen benötigen Flü- gel für ihren Hochzeitsflug, den we- sentlichen Moment in ihrem Leben, bei dem sie von männlichen Ameisen begattet werden. Anschließend bauen sie ein Nest und gründen ihre eigene Kolonie. Wenn bei jungen Königinnen das Schicksal zuschlägt und sie bei- spielsweise infolge starker Regenfälle ihre Flügel vorzeitig verlieren, können sie sich nicht mehr für die Paarung in die Lüfte erheben und auch keinen eigenen Staat errichten. Damit ist ihnen die Erfüllung ihrer Lebensauf- gabe verwehrt – sie legen sich zum Sterben nieder oder werden von ihren Schwestern gefressen. Nicht so bei Acromyrmex. Bei dieser Art werden die flügellosen Königinnen zu Kämp- ferinnen. Asketische Königinnen Des Rätsels Lösung könnte in der Ernährung der Blattschneiderameisen liegen, denn sie sind spezialisierte Vegetarier. Sie ernten Blätter nicht, um ihren Hunger zu stillen, sondern um einen Pilz mit Nährstoffen zu ver- sorgen, den sie anbauen und von dem sie sich ernähren. „Wir vermu- ten, dass sie die Fähigkeit verloren haben, tierisches Gewebe zu ver- dauen, sodass sie die unfruchtbaren Königinnen nicht recyceln können“, sagt Nehring. „Daher erwies es sich im Laufe der Evolution als vorteilhaft, wenn diese gefallenen Prinzessinnen am Leben bleiben und sich anderwei- tig für die Kolonie nützlich machen, zum Beispiel für die Verteidigung des Baus.“ Fressen müssen sie kaum, da sie von Reserven im eigenen Kör- per leben und wie die befruchteten Königinnen ihre eigene, funktionslos gewordene Flügelmuskulatur abbau- en und in Energie umsetzen können. Auch bestimmte Areale im Gehirn, die für die schnelle Verarbeitung visueller Informationen beim Fliegen zuständig sind, werden für das Leben im dunk- len Bau nicht mehr benötigt und kön- nen abgebaut werden. Die Wissenschaftler reproduzierten die Phänomene, die sie – unter an- derem mit Unterstützung des Smith- sonian Tropical Research Institutes und des Deutschen Akademischen Austauschdiensts – in Panama beob- achtet hatten, im Labor und untersuch- ten sie genauer. Junge Königinnen wurden an der Fortpflanzung gehin- dert, indem ihnen die Flügel entfernt wurden. Daraufhin verhielten sie sich gegenüber fremden Eindringlingen viel aggressiver. „Es war sehr auffällig, dass die geflügelten Königinnen sich vor Bedrohungen verstecken, wäh- rend die ungeflügelten sofort alarmiert werden und sich kampfbereit machen“, sagt Nehring. Anders als ihre geflügel- ten Schwestern kümmerten sie sich um die Nachkommen der Mutter sowie um den Nestbau. „Es scheint fast, als wüssten diese Prinzessinnen, dass sie sich ohne Flügel niemals paaren und eine eigene Kolonie gründen können. Deshalb bleibt ihnen nur, ihren unver- letzten Schwestern zu helfen und bei Angriffen den Bau zu verteidigen.“ Welche Ameisenprinzessin kämpft und welche Königin wird, hängt davon ab, welches Schicksal ihre Flügel erleiden. Foto: Nehring In der zweiten Runde des „Ideen- wettbewerbs Biotechnologie und Medi- zintechnik“ des Ministeriums für Wis- senschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) sind drei Projekte der Albert-Ludwigs-Universi- tät ausgezeichnet worden. In der ers- ten Runde hatte eine Fachjury aus 120 Entwürfen 42 Vorhaben ausgewählt, die daraufhin mit Machbarkeitsstudien überprüft wurden. Zehn davon stuften die Gutachterinnen und Gutachter in der zweiten Runde als besonders viel- versprechend ein, sodass die Initiato- rinnen und Initiatoren ihre Projekte nun mit weiteren Fördergeldern voranbrin- gen können. Das MWK unterstützt die Forschungsvorhaben mit insgesamt 870.000 Euro. Die geförderten Projekte sind: „Synthetische Schaltmechanismen zur Kontrolle von Funktion und Lokali- sation von Proteinen in der Zelle“ von Prof. Dr. Rolf Backofen, Institut für In- formatik, BIOSS Centre for Biological Signalling Studies und Prof. Dr. Wil- fried Weber, BIOSS „Entwicklung eines einfachen Hand- gerätes zur Herstellung von Protein- Mikroarrays“ von Jürgen Burger und Dr. Günter Roth, Institut für Mikrosys- temtechnik (IMTEK) „Skalierbare biologische Produktion von Signalpeptiden für die regenerati- ve Medizin“ von Dr. Stefan Schiller, Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS), Institut für Makromolekulare Chemie und BIOSS Förderung für drei erfolgreiche Ideen Prinzessinnen werden zu Kämpferinnen Junge Königinnen von Blattschneiderameisen wechseln ihre Rolle, falls sie keinen eigenen Staat gründen können Baufinanzierung für den öffentlichen Dienst zu Top-Konditionen1) Informieren Sie sich jetzt über unsere aktuellen Konditionen! Ihre Vorteile: Bis zu 100 %ige Finanzierung des Kaufpreises Frei wählbare anfängliche Tilgung von 1 % bis 5 % p. a. 3 Jahre tilgungsfreie Anlaufzeit möglich2) Änderung des Tilgungssatzes bis zu dreimal möglich2)3) Persönliche Beratung durch Ihren BBBank-Berater für den öffentlichen Dienst Keine Bearbeitungsgebühr 5 % Sondertilgungsrecht p. a. 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In problemorien- tierten Seminaren sollen sie schon in der frühen Phase grundständiger Stu- diengänge, also im zweiten bis vierten Fachsemester, in Kleingruppen Skiz- zen für praxisnahe wissenschaftliche Projekte entwickeln und präsentieren. Die Studierenden können das Modul im Rahmen des neu geschaffenen Er- gänzungsbereichs (Bachelor of Arts) beziehungsweise als Element der fachfremden Wahlmodule (Bachelor of Science) wählen. Es steht aber auch Studierenden in Staatsexamensstudi- engängen offen. Das Land Baden- Württemberg fördert das Vorhaben im Rahmen der Ausschreibung „Willkom- men in der Wissenschaft“ in den kom- menden drei Jahren mit insgesamt knapp 300.000 Euro. Lernend forschen, forschend lernen

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