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Pilzzüchtende Ameisen nutzen antibiotische Kombination gegen Unkraut

Wissenschaftler aus China und dem Vereinigten Königreich haben entdeckt, dass eine Art der Blattschneiderameisen, Acromyrmex octospinosus, ihre Pilzgärten mithilfe eines Cocktails aus Antibiotika pflegt. Eine dieser antibiotischen Substanzen, die durch auf der Ameise lebende B...

Wissenschaftler aus China und dem Vereinigten Königreich haben entdeckt, dass eine Art der Blattschneiderameisen, Acromyrmex octospinosus, ihre Pilzgärten mithilfe eines Cocktails aus Antibiotika pflegt. Eine dieser antibiotischen Substanzen, die durch auf der Ameise lebende Bakterien produziert werden, könnte zur Behandlung von Pilzinfektionen verwendet werden. Die in der Zeitschrift BioMed Central (BMC) Biology veröffentlichte Studie konnte erstmals zeigen, dass eine einzelne Ameisenkolonie mehrere antibiotische Substanzen verwendet. Ameisen des Stammes (Tribus) Attini züchten den Pilz Leucoagaricus gongylophorus, schaffen ihm ein reichhaltiges Wachstumsmedium aus zerfressenen Blättern und halten ihn frei von Unkraut. Im Gegenzug dient der Pilz den Ameisen als Hauptnahrungsquelle. Eine dieser Ameisengattungen ist die gut untersuchte Acromyrmex octospinosus, die in Süd- und Zentralamerika beheimatet ist. Sie pflegt für beide Seiten vorteilhafte Beziehungen mit einer Vielzahl von Bakterien, die antibiotische Substanzen produzieren, mit denen die Ameise gegen Unkraut vorgeht. Die Pilzzucht ist eine schwierige Kunst: Schadstoffe - unerwünschte Bakterien und Pilze - können einen Pilzgarten im Handumdrehen auslöschen. Die A. octospinosus ist allerdings ein sorgfältiger Züchter. Beim Einrichten einer neuen Kolonie, richten die Ameisen auf einer Plattform aus Würzelchen, die sorgfältig vom unterirdischen Nest getrennt wird, einen neuen Pilzgarten an und halten ihn wirksam vor Unkraut geschützt. Darüber hinaus reinigen die Ameisen ihre Beine sorgfältig, bevor Sie im Garten arbeiten, und verringern so zusätzlich die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination. In der aktuellen Studie fragten sich die Forscher, ob die Ameisen sich zusammen mit Unkraut bekämpfenden Bakterien entwickelt haben oder ob sie eher Bakterien aus dem Boden entnehmen und jene Arten auswählen, die die wirksamsten antibiotischen Eigenschaften haben. Um das herauszufinden, isolierten und studierte sie Bakterien von Arbeiterinnen der Gattung A. octospinosus. Die Forschungsgruppe fand heraus, dass eine Spezies von Streptomyces, die das bekannte Fungizid Candicidin produziert, von den Ameisen sehr wahrscheinlich gesammelt wird. Sie konnte in der gleichen Kolonie aber auch beobachten, dass sich eine Art von Pseudonocardia, die ein neuartiges Antimykotikum produziert, wahrscheinlich zusammen mit der Ameise entwickelte. "Das war wirklich ein spannendes Projekt, bei dem der Doktorand Jörg Barke am Anfang Blattschneiderameisen auf Agarplatten gesammelt hat, um Antibiotika produzierende Bakterien zu isolieren", sagte Dr. Matthew Hutchings von der University of East Anglia im Vereinigten Königreich. "Wir haben eine neue antimykotische Verbindung gefunden, die mit einem klinisch bedeutsamen Antimykotikum mit dem Namen Nystatin im Zusammenhang steht. Das Potenzial dieser Ameisen und anderer Insekten, uns neue Antibiotika für den medizinischen Einsatz liefern zu können, ist für uns eine aufregende Entdeckung." Die Kombination von Bakterien, die sich einerseits mit der Ameise entwickelt haben und andererseits gesammelt wurden, bietet den Tierchen eine wirksame Sammlung von Mitteln gegen Unkraut, mit denen sie ihre Nahrungsquelle vor Eindringlingen beschützen können. In Anbetracht der steigenden Zahl von multiresistenten Infektionen beim Menschen sind die Ergebnisse besonders wichtig. Die Verwendung mehrerer Antibiotika durch die Ameisen zeigt, dass diese winzigen Wesen, deren Entstehungsgeschichte 8 bis 12 Millionen Jahre zurückreicht, sowohl die Landwirtschaft als auch die "Kombinationstherapie" mit natürlichen Antibiotika entwickelt haben, lange bevor es Menschen überhaupt gab. "Die Menschen fangen gerade erst an, zu begreifen, dass dies einen Weg bietet, die Zunahme von resistenten Bakterien - den sogenannten Superbugs - zu verlangsamen", erklärt Dr. Hutchings. Derzeit richten die Forscher eine "Ant-Cam" ein, mit der die Ameisen bei der Arbeit beobachtet werden können.

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China

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