Chthonolasius cf. umbratus - Koloniegründung

    • Chthonolasius cf. umbratus - Koloniegründung

      Die Koloniegründung des Sozialparasiten Chthonolasius umbratus



      Chthonolasius umbratus gründet parasitär bei Lasius niger, platythorax und L. brunneus (Seifert). Die Königinnen sind darauf ausgelegt, innerhalb weniger Stunden in ein Wirtsnest einzudringen, ihr zierlicher Körperbau mit wenig Eigenreserven zeigt das deutlich.

      Anders als zum Beispiel Raptiformica sanguinea Königinnen, die teilweise über Tage und wahrscheinlich Wochen hinweg nach geeigneten Wirtskolonien suchen und unter Laub und Totholz Unterschlupf finden, gehen Lasius umbratus Königinnen bereits nach wenigen Tagen zugrunde, wenn sie keinen geeigneten Wirt finden. Meiner Erfahrung nach tatsächlich auch, wenn ihnen Zuckerwasser zur Verfügung steht! Sie sind darauf ausgelegt, ihr Programm abzuspulen, im Reagenzglas eingesperrt finden sie keine Ruhe.

      Das natürliche Verhalten der Königinnen ist sehr interessant: Sie packen eine fouragierende Wirtsarbeiterin und tragen sie in das Nest von dieser, womöglich bleibt sie dadurch für die fremden Arbeiterinnen unerkannt. Tatsächlich aber wird sie trotzdem zunächst nervös attackiert, bevor sie die Arbeiterinnen im Idealfall nach wenigen Stunden als neue Königin anerkennen. Ob die Koloniegründung bei weiselrichtigen Kolonien funktioniert, ist umstritten. Seifert schreibt, dass die Königin sehr effektiv die Königin der Wirtsameisen töten kann. Die typische Sichelform der Mandibeln einiger anderer, aggressiver Sozialparasiten kann man bei dieser Art allerdings nicht erkennen. Das Eindringen kann höchstens in seltenen Fällen und unter bestimmten Bedingungen erfolgreich sein, sonst müssten Lasius umbratus andere Lasius niger Nester geradezu überfluten.

      Möglich ist, dass die Gründung auch oder vor Allem bei volksschwachen oder bei weisellosen Kolonien stattfindet. Dagegen spricht wiederum der gemeinsame Schwarmzeitpunkt mit den Wirtsarten, der vermuten lässt, dass die Geruchsverwirrung und Aufregung im Wirtsnest durch schwärmende Geschlechtstiere zum unerkannten Eindringen genutzt wird. Versuche mit volksstarken, weiselrichtigen Wirtskolonien wären äußerst interessant, auf lange Sicht habe ich das auch geplant.


      Beginn des Gründungsversuchs (Tag 1)

      Ich hatte schon länger damit geliebäugelt, diese Art bei mir gründen zu lassen und zu halten. Als am 05.07.2017 hier in Hannover der große Schwarmflug von Lasius niger stattfand, machte ich mich auf die Suche nach den stets vereinzelt gleichzeitig schwärmenden Chthonolasius und entdeckte nach kurzer Zeit einige Königinnen. Da es sich bei Lasius umbratus laut Seifert um die in Deutschland mit Abstand häufigste Chthonolasius handelt und ich das arttypische Verhalten der "Geiselnahme" beobachten konnte (siehe oben), gehe ich davon aus, dass es sich um diese Art handeln wird.

      Damit die Gründung in der Haltung klappt, habe ich harmlose Grundbedingungen gewählt, anstatt mit einer großen Wirtskolonie zu experimentieren. Für die frisch gefundene Gyne besorgte ich noch am selben Tag um die 150 Lasius cf. niger Puppen, sowie einige Arbeiterinnen, die aus einer großen Kolonie stammten.

      Die Königin setzte ich zunächst nur zu den Puppen und einigen frisch geschlüpften, noch hell gefärbten Arbeiterinnen, von denen keine Aggressivität zu erwarten war. Ich wollte sehen, wie sich die Königin verhält: Durch das Auffinden der Puppen veränderte sich das Verhalten der Chthonolasius schlagartig, innerhalb weniger Sekunden. Sie schien plötzlich hochaufmerksam, bewegte sich schnell und geschickt zwischen den Puppen und Arbeiterinnen hindurch, blieb immer wieder stehen und befühlerte die fremde Brut.
      Dann begann sie, sich immer wieder geradezu in die Puppen einzugraben, rannte weiter, grub wieder mit den Vorderbeinen in den Puppen, rannte wieder weiter. Gut möglich, dass dies das Aneignen des neuen Koloniegeruchs unterstützt. Zwischendrin packte sie eine der Arbeiterinnen tatsächlich, ließ sie jedoch nach einigen Minuten unverletzt (!) wieder frei.

      Nach etwa einer halben Stunde traute ich mich, die bereits alten, voll ausgefärbten Arbeiterinnen der selben Lasius niger Kolonie zuzusetzen. Im geschlossenen Reagenzglas gab ich ihnen kaum eine Möglichkeit, der neuen Königin auszuweichen, wie es auch in den Kammern eines großen Wirtsnests der Fall sein dürfte.
      Obwohl es sich um alte Arbeiterinnen aus einer großen, vitalen Kolonie handelte, die ich erst wenige Stunden vorher aus ihrer Kolonie entnommen hatte, fiel ihre Reaktion weit harmloser aus, als ich erwartet hatte. Zwar bemerkten diese Arbeiterinnen im Gegensatz zu den frisch geschlüpften sofort, dass etwas nicht stimmte, sie schienen aber eher allgemein in Aufruhr, anstatt den Parasiten selber als Feind wahrzunehmen. Trafen sie auf die immer noch aufgeregt durch die Brut laufende Chthonolasius Königin, zeigten sie das typische nervöse Zucken, ohne sich aber in die Königin zu verbeißen. Letzteres konnte ich tatsächlich kein einziges Mal beobachten und nach wenigen Stunden war Ruhe eingekehrt und auch die neue Königin saß jetzt ganz ruhig bei den Wirtsameisen.

      Aktuelle Entwicklung (Tag 20)

      Inzwischen sind fast alle Lasius niger Puppen geschlüpft. Die Arbeiterinnen erweisen sich als fleißige Untergebene der Königin, basteln am Nest herum und nehmen so viel Zuckerwasser auf, dass einige Arbeiterinnen fast an kleine Repleten erinnern.

      Die Chthonolasius Königin wurde bereits wenige Tage nach dem Schwarmflug physogastrisch, klein und zierlich sieht sie jetzt schon gar nicht mehr aus. Die Menge der abgelegten Eier ist bei der geringen Arbeiterinnenzahl durchaus beachtlich, über 100 Stück konnte ich bereits zählen! In den letzten Tagen scheint die Eiablagerate noch stark zu steigen und ich konnte die Königin sogar bei der Eiablage fotografieren (siehe unten).



      So spannend kann die Haltung unserer einheimischen Ameisen sein, es gibt noch viel Unentdecktes zu beobachten.

      Soweit erstmal; ich werde berichten, wie es weitergeht.
      "Das Leben besteht aus vielen kleinen Münzen und wer sie aufzuheben versteht, hat ein Vermögen." (Jean Anouilh)

      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von Phillip Alexander ()

    • Hey Phillip. Toller Beitrag und schöne Bilder.
      Irgendwie schaffen es die Chthonolasius-Weibchen, die Arbeiterinnen so durcheinander zu bringen, dass diese zwar anfangs erkennen, dass etwas nicht stimmt, jedoch nicht immer erfassen, was es ist. Dabei mag die Übertragung und Aneignung des Kolonieduftes durch das Weibchen eine Rolle spielen. Wie sie das anstellt, hast du ja anschaulich beschrieben.
      Aber die junge Königin wird auch ihren Duft, ihre Pheromone einsetzen und streuen. Schon nach kurzer Zeit gewinnt sie ja ungemein an Attraktivität für die Hilfsameisen. Das kann soweit gehen, dass diese die eigene Königin, wenn sie vorhanden ist, vernachlässigen, ignorieren, später umbringen.
      Das gelingt im Freiland aber sicher ganz selten. Chthonolasius-Königinnen werden meist rechtzeitig erkannt und getötet. Das kann man beobachten an den Nesteingängen von Lasius niger und Verwandten in der Schwärmzeit, wenn solche Königinnen dort aufkreuzen und eindringen. Wäre das nicht so, wäre die Wirtspopulation ja auch schnell am Ende und mit ihr der Sozialparasit.
      Ich glaube, die besten Chancen haben die Jungköniginnen dieser Sozialparasiten bei Lasius, also Dendrolasius und Chthonolasius, bei weissellosen Kolonien der Hilfsameise. Hier werden die Arbeiterinnen noch am ehesten geneigt sein, eine fremde Königin nicht sofort zu töten.

      Glückwunsch zu dieser besonders hübschen Königin.

      LG, Frank.
      Was ist ein Ozean, wenn nicht eine Vielzahl von Tropfen?
    • Hallo Phillip,

      ja, wirklich ein toller Bericht! Die Gründung der Lasius-Sozialparasiten ist spannend mit anzusehen. Ich denke, es ist sinnvoll,an der Stelle auch auf den alten Sammelthread dazu zu verlinken, wo ich damals auch mehrfach die Gründung beschrieben habe: *Missratene (& gelungene) Gründung einer Chthonolasius sp.
      Dagegen spricht wiederum der gemeinsame Schwarmzeitpunkt mit den Wirtsarten, der vermuten lässt, dass die Geruchsverwirrung und Aufregung im Wirtsnest durch schwärmende Geschlechtstiere zum unerkannten Eindringen genutzt wird.
      Ich sehe im gemeinsamen Schwärmen andere Gründe. Zum einen halte ich es für fragwürdig, ob eine geruchliche Verwirrung durch die Jungköniginnen besteht; die Königin unterscheidet sich hinsichtlich ihrer Pheromone deutlich vom Jungköniginnen-Nachwuchs. Das sieht man z.B. auch daran, dass bei den stritk monogynen Lasius niger keine arteigenen Königinnen toleriert werden. Der Geruch (=kutikuläre Kohlenwasserstoffe) ändert sich nach der Verpaarung/während der Koloniegründung relativ stark; bei Lasius weiß man sogar, um welche Bestandteile es sich handelt, nämlich vorwiegend um 3-Methylalkane (bei Lasius niger z.B. 3-Methyl-Hentriacontan). Diese sind hochkonserviert und kommen vermutl. bei allen Lasius Königinnen vor, auch bei Chthonolasius und Dendrolasius. Nach der Begattung steigt die Menge dieses Pheromons an, und unterdrückt die Fortpflanzung der Arbeiterinnen (siehe Holman et al. 2013).

      Als wahrscheinlichere Erklärung für das zeitgleiche Schwärmen halte ich folgende drei Hypothesen:
      1) Phylogenie. "Emerys Rule" besagt, dass die Sozialparasiten sehr nahe Verwandte ihrer Wirte sind. Inzwischen kennt man zwar viele Ausnahmen, aber bei den sozialparasitären Lasius stimmt diese Regel. Das Schwärmen findet bei sehr vielen Lasius Arten zeitgleich ab, und so schwärmten wahrscheinlich bereits schon die claustralen Vorfahren von den Sozialparasiten um diese Zeit. Gibt es keinen Grund, das Schwärmen zu ändern, Schwärmen sie eben noch heute so wie früher.

      2) Krypsis. Das Massenschwärmen z.B. von Lasius niger bietet der Art einen Vorteil. Zwar werden zahlreiche Königinnen gefressen, aber dadurch dass so viele auf einmal da sind, werden die Jäger schlichtweg überlastet; dadurch werden durch ein Massenschwärmen tatsächlich weniger Königinnen gefressen, als wenn die selbe Menge Tiere nach und nach über mehrere Tage abschwärmen würde (Vergleichbar mit der Blattschütte von Pflanzen). Die Sozialparasiten können nicht die selbe Masse an Königinnen wie Lasius niger produzieren, aber wenn sie am selben Tag wie diese schwärmen, fallen sie unter den hunderten anderen Königinnen nicht auf; es ist also sehr viel weniger wahrscheinlich, von einem Jäger an einem Schwarmtag von L. niger gefressen zu werden als an einem Tag ohne diese (Vorausgesetzt natürlich, die typischen Prädatoren können sie nicht von herkömmlichen Lasius unterscheiden).
      Von dem Effekt profitieren wahrscheinlich auch andere, seltenere Lasius. Ich frage mich, wie die tatsächlichen Proportionen aussehen; 90% Lasius niger und 10% andere Lasius?? Oder mehr, oder weniger?

      3) Begünstigte Wetterbedigungen. Es gibt einen Grund, warum Lasius niger genau an einem bestimmten Tag schwärmen. Und die Vorteile für L. niger können ja auch Vorteile für Chthonolasius bedeuten; z.B. bessere Verbreitungsmöglichkeiten durch Gewitterthermik. Soll heißen, Chthonolasius schwärmen nicht am selben Tag wie L. niger wegen diesen, sondern aus den gleichen Gründen wie diese.

      Da es sich bei Lasius umbratuslaut Seifert um die in Deutschland mit Abstand häufigste Chthonolasius handelt und ich das arttypische Verhalten der "Geiselnahme" beobachten konnte (siehe oben), gehe ich davon aus, dass es sich um diese Art handeln wird.
      Soweit mir bekannt ist, zeigen auch andere Chthonolasius dieses Verhalten. Ich kenne in meiner Region zwei häufige Chthonolasius (vllt. verbergen sich auch mehr Arten dahinter), eine bräunliche und eine rötliche Art. Deine Königin sieht eindeutig den rötlichen ähnlicher. Ich ging aber bisher davon aus, dass die bräunlichen Chthonolasius umbratus sind, und die rötlichen irgendeine andere Art. Leider kann ich sie nicht bestimmen... Chthonolasius sind sowas von schwer! Und dann sollen einige Arten sich ja auch noch regelmäßig hybridisieren D:

      Das Eindringen kann höchstens in seltenen Fällen und unter bestimmten Bedingungen erfolgreich sein, sonst müssten Lasius umbratus andere Lasius niger Nester geradezu überfluten.
      Das stimmt, und das macht es praktisch unmöglich über Experimente zu testen, wie die Gründung stattfindet. Gehen wir davon aus, dass nur 0,01% (wahrscheinlich sinds noch weniger) der Königinnen erfolgreich ein weisselrichtiges Nest in der Natur infiltrieren; man kann aber unmöglich 1000 Koloniegründungen in der Haltung simulieren, um diese Zahl zu bestätigen... Was ich bestätigen kann ist jedoch, dass die Erfolgsrate in der Haltung deutlich höher ist, wenn man bereits seit einer Woche oder länger weisellose Wirtsarbeiterinnen hält.

      Grüße, Phil

      Holman, L., Lanfear, R., D'Ettorre, P. (2013) Evolution of queen pheromones in the ant genus Lasius. Journal of Evolutionary Biology 26(7):1549–1558
    • Danke für die Anmerkungen, Phil! Die von dir aufgeführten Gründe für einen gemeinsamen Schwarmtermin klingen weitaus einleuchtender, tatsächlich steht die Passage mit der geruchlichen Verwirrung der schwärmenden Wirtskolonien so im Seifert, deshalb wollte ich das nicht unerwähnt lassen (Seifert, Die Ameisen Mittel- und Nordeuropas, S. 282).

      Die Artbestimmung dürfte wirklich äußerst schwierig sein, laut der Artbeschreibungen schwärmen Lasius mixtus und Lasius sabularum abends und nachts und oft erst spät im Jahr. Letztere soll zudem weniger als 1/10tel so häufig sein wie Lasius umbratus.
      Für Lasius umbratus ist als einzige Art schwülwarmes Wetter und ein Schwarmflug am Tag angegeben. Die Frage ist aber wie verlässlich diese Angaben überhaupt sein können, schließlich schwärmen Chthonolasius an vielen Tagen im Jahr und sicher auch zu verschiedenen Tageszeiten.

      Was ist eigentlich aus der in der Farm gehaltenen Kolonie geworden?
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    • Tag 24 nach dem Schwarmflug

      Inzwischen sind die ersten winzigen Larven geschlüpft. Ich verfüttere etwa alle zwei Tage eine Fruchtfliege, die sie komplett zerlegen und kleine Stückchen an die Brut legen.

      Leider sind schon einige der Hilfsarbeiterinnen gestorben, teilweise auch noch junge - es dürften aber noch ausreichend Abeiterinnen für die Gründung vorhanden sein.

      LG, Phillip
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    • Moin!

      @Phillip Alexander: Vielen Dank für diesen informativen Bericht. Alles sehr spannend beschrieben und super bebildert. Ich war auch auf der Suche nach einer Chthonolasius Art, leider ohne Erfolg. Wie ist denn der jetzige Stand der Dinge? Entwickelt sich alles weiterhin gut?


      @Phil: Ebenfalls vielen Dank für deine Ausführungen. Ich lese manchmal in Nebensätzen, dass die Chthonolasius Arten dann ebenfalls schwärmen, nur erklärt wird es kaum. Fiat lux.


      Gruß, Olaf
      „It's a white whale, I say,“ resumed Ahab, as he threw down the top-maul; „a white whale. Skin your eyes for him, men; look sharp for white water; if ye see but a bubble, sing out!“ Moby Dick, Herman Melville