Architektonische Immunität Ameisen bauen Nester bei Epidemien um
Stand: 23.10.2025 03:28 Uhr
Die Schwarze Wegameise kämpft clever gegen Pilze: Sie betreibt nicht nur Social Distancing, sondern baut sogar ihr ganzes Nest um. Diese Kombination macht die Abwehr laut einer neuen Studie aus England hochwirksam.
Wenn ein Krankheitserreger kursiert, ändern wir unser Verhalten. Wir halten Abstand, vermeiden Händeschütteln und isolieren uns, um Kontakte zu minimieren. Zu Corona-Zeiten bauten wir sogar unsere Umwelt um, so gab es etwa an vielen öffentlichen Orten Einbahnwege. Auch die Pest oder Cholera haben beispielsweise in Europa dazu geführt, dass wir Städte mit geschlossenen Abwassersystemen ausstatteten und enge Gassen verbreiterten, um Hygiene und Belüftung zu verbessern.
So ein Verhalten ist auch bei Ameisen zu beobachten – bei Krankheitsausbrüchen verändern sie ihr Verhalten und ihre Bauten. Damit Infektionen sich nicht so leicht ausbreiten, verlegen sie etwa ihre Futter- und Brutkammern weg von Hauptverkehrsadern.
Das zeigt eine neue Studie aus England. Das Forschungsteam um die Verhaltensökologin Nathalie Stroeymeyt konnte darin erstmals systematisch nachweisen, wie die Schwarze Wegameise (Lasius niger) ihr Nest als Reaktion auf einen Pilz aktiv strukturell umbaut und so den Infektionsschutz verbessert. Diesen kollektiven Abwehrmechanismus bezeichnen die Wissenschaftler als Architektonische Immunität. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Science veröffentlicht.
Enge Vernetzung bringt Vorteile – und Risiken
Ameisen entwickeln hoch komplexe Gesellschafsstrukturen. Damit sich eine Ameisenkolonie aus bis zu Millionen von Individuen organisieren kann, müssen sie sozial zusammen interagieren und eine gut strukturierte Arbeitsteilung befolgen.
Genauso komplex wie ihr soziales Zusammenspiel sei aber auch die Architektur ihrer Nester mit Dutzenden Kammern, die mit Hunderten Tunneln verbunden sind, sagt Stroeymeyt. Dieses enge soziale Leben bietet zwar Vorteile wie Spezialisierung und Effizienz, hat aber auch den Nachteil, dass sich Pilze und andere Krankheiten rasant ausbreiten könnten.
Von Triage bis Desinfektion: Das Repertoire der Sozialen Immunität
Dass Ameisen sozial höchst intelligent auf Krankheiten reagieren, begeistert Forschende seit langem. Dabei greifen sie auf ein breites Repertoire von Hygiene- und Schutzmaßnahmen zurück, dazu gehören etwa:
- Pflege und Desinfektion: Manche Ameisenarten wie die rote Waldameise knabbern Pilzsporen von Ameisen ab, die sie sich außerhalb des Baus „eingefangen“ haben.
- Wundversorgung: Die afrikanische Metabele-Ameise versorgt verwundete Artgenossen mit einem antimikrobiellen Sekret aus der Metapleuraldrüse an ihrem Brustkorb.
- „Medikamentöse Behandlung“: Die Waldameise sammelt Harze, die gegen Krankheitserreger wie Pilze wirken können, und bringt sie in den Bau.
- Medizinisches Fressen: Manche Ameisen, wie die Schwarze Wegameise, nehmen bei Krankheit mehr Nahrung auf, die desinfizierende Substanzen wie Wasserstoffperoxid enthält.
- Selektive Isolation: Kranke Einbindige Schmalbrustameisen verlassen ihr Nest, um allein zu sterben, um die Kolonie zu schützen.
Doch diese sozialen Reaktionen sind nicht der einzige Schutz vor Krankheiten. Die Wissenschaftler der Universität von Bristol vermuteten, dass Ameisen auch ihr Nest strukturell anpassen. „Wir stellten uns die Frage, wie Ameisen die Architektur ihres Nests verändern, dass bei Auftauchen eines Krankheitserregers das Risiko einer Epidemie sinkt“, erklärt Stroeymeyt.
Der schwarmintelligente 4-Punkte-Plan für Epidemien
Um die Architektonische Immunität zu testen, ließen die Forschenden Kolonien der Schwarzen Wegameise in speziellen Behältern graben, die als Labornester dienten. Einige Kolonien blieben als Kontrollgruppe gesund. In andere Kolonien setzten die Forschenden Arbeiterinnen hinein, die zuvor mit einem Pathogen – einem Pilz, der typischerweise Ameisen befällt – in Kontakt gebracht wurden. Mithilfe von 3D-Scans verfolgten die Wissenschaftler über sechs Tage hinweg, wie sich die Nester in den beiden Gruppen entwickelten.
Die Forschenden identifizierten mehrere aktive architektonische Anpassungen, sobald die Ameisen die chemischen Spuren des Pathogens bemerken:
- Prävention an der Oberfläche. Die erste Reaktion zielt auf den am stärksten frequentierten Punkt ab. Stroeymeyt beobachtete, dass die Eingänge zum Nest nach dem Pilzbefall weiter voneinander entfernt angelegt wurden als zuvor. Die Forschenden vermuten, dass dadurch die Kontakte zwischen den Ameisen an der Oberfläche und somit das Ansteckungsrisiko reduziert werden soll.
- Die Kolonie beschleunigte außerdem sofort ihren Nestbau, um das Gesamtvolumen des Nests zu vergrößern. Stroeymeyt erklärte, dass so die Begegnungsrate der Ameisen gesenkt und die Ameisendichte im gesamten Bau reduziert wurde.
- Die Ameisen opfern außerdem offenbar die Effizienz durch kurze Wege zugunsten der Sicherheit. Stroeymeyt führte aus, dass die einzelnen Nestbereiche absichtlich weniger eng und effizient über die nun längeren Verbindungswege miteinander verknüpft wurden. Das Netzwerk werde dadurch weniger vernetzt und modularer – eine Strategie, die die Ausbreitung verlangsamt.
- Eine weitere Reaktion ist die Verlagerung kritischer Infrastruktur. „Da wichtige Kammern – zum Beispiel Brut- oder Futterkammern – Hotspots der Übertragung sind, werden sie an weniger zentrale Positionen verlagert und von den Hauptverkehrsadern ferngehalten“, erklärt Stroeymeyt. Die Kolonie nehme damit längere Transportwege für Ressourcen in Kauf, um die Infektionsgeschwindigkeit der Pilzerreger drastisch zu reduzieren.
Studienergebnis: Architektur verstärkt Verhalten
Die entscheidende Erkenntnis der Studie ist der Synergie-Effekt. Der Umbau allein drosselt die Epidemie, aber erst im Zusammenspiel mit dem sozialen Verhalten wird die Verteidigung maximal wirksam.
Um zu beweisen, dass die Bauänderungen wirklich halfen, speisten die Forschenden die Nestpläne in ein Computermodell ein. Sie simulierten dann die Ausbreitung des Pilzerregers in den gesunden und den umgebauten Nestern. Die Ergebnisse waren eindeutig: In den umgebauten Nestern war die Ansteckungsgefahr viel geringer. Die Forscher schließen daraus, dass die Ameisen Nester bauen, deren Struktur die Wirkung von „Social Distancing“ im Ameisenreich deutlich verstärkt.
Auch die Mainzer Ameisenforscherin und Professorin für Evolutionsbiologie an der Universität Mainz, Susanne Foitzik, sieht die Studie als ersten Beleg für das feine Zusammenspiel. Sie betont, dass einerseits der Nestbau beobachtet wurde und die anschließende Simulation bestätigt habe, dass diese Kombination aus Verhaltens-Reaktion und veränderter Architektur zu einer schwächeren Ausbreitung der Krankheitserreger in diesem Nest führe.
Was Ameisen noch können – von Demokratie bis Bauplanung
Die Bauanpassungen der Ameisen folgen nicht etwa den Anweisungen einer Königin. Jede einzelne Ameise nimmt wahr und reagiert. Susanne Foitzik erklärt, dass dies keine spontane oder bewusste Entscheidung sei. Vielmehr habe die Evolution Verhaltensmuster hervorgebracht, die letztendlich genauso effektiv seien, als würde man diese durch logisches, bewusstes Denken selber entwickeln. Die Ameisen müssten sich also nicht fragen, „was machen wir denn jetzt?“, da die Selektion über Tausende von Jahren die optimalen Reaktionsmuster bereits im Verhalten verankert habe.
Ameisen als Vorbild?
Die neuen Erkenntnisse der Forschenden aus England liefern nicht nur Einblicke in die Evolutionsbiologie. Sie zeigen auch, wie architektonische und räumliche Gestaltung gezielt zur Epidemie-Bekämpfung genutzt werden kann. Mit solchen Beobachtungen können wir auch Impulse gewinnen, wie wir in menschlichen Städten und Institutionen Epidemien strategisch managen könnten.
