Unter normalen Umständen sorgen Parasiten beim Wirt für gesundheitliche Probleme, die das Leben im schlimmsten Fall deutlich verkürzen können. Biologen haben nun einen kuriosen Fall vorgestellt, bei dem ein Schmarotzer Ameisen jedoch zu einer erstaunlichen Langlebigkeit verhilft. Wie die mehrjährige Untersuchung ergab, zeigen Arbeiterinnen der Spezies Temnothorax nylanderi bei einer Bandwurminfektion außergewöhnlich hohe Überlebensraten, die dem bis zu Zehnfachen ihrer üblichen Lebensspanne entspricht. Ein Grund für die höhere Lebenserwartung liegt in einer durch den Parasiten veränderten Physiologie und einer besseren Versorgung der infizierten Tiere.

Königinnen und Arbeiterinnen

Das Geheimnis der Langlebigkeit stellt sich gerade bei Ameisen in besonders drastischer Weise dar: Viele Ameisenköniginnen erreichen eine Lebensspanne von mehreren Jahrzehnten. Sie verbringen fast ihr gesamtes Leben im sicheren Nest, wo sie von den Arbeiterinnen, ihren Töchtern, umsorgt werden. Im Gegensatz dazu leben Ameisenarbeiterinnen nur einige Wochen bis Monate oder selten wenige Jahre. Die unfruchtbaren Arbeiterinnen übernehmen alle Aufgaben im Nest, zunächst in der Brutpflege und dann mit höherem Alter bei der riskanteren Futtersuche außerhalb der Kolonie. Die hohe Lebenserwartung der Königinnen ist mit einer geringen Sterblichkeit durch ihre gute Versorgung, ihrer sicheren Umgebung und der Aktivierung physiologischer Reparaturmechanismen zu erklären.

Diese Gründe könnten auch für die ausgesprochen hohen Überlebensraten von Temnothorax-nylanderi-Arbeiterinnen, die mit einem Bandwurm befallen sind, eine Rolle spielen. Die Ameise kommt in Mitteleuropa häufig vor und bildet hier kleine Kolonien auf dem Waldboden, in Eicheln oder dem Totholz von Bäumen. Die Tiere sind mit einer Körperlänge von zwei bis drei Millimetern relativ klein. Dem Bandwurm Anomotaenia brevis dienen sie als Zwischenwirt, wobei eine einzelne Ameise von bis zu 70 parasitären Larven befallen werden kann. Die Parasiten überdauern in der Hämolymphe, der Körperflüssigkeit von Insekten. Sie vollenden ihren komplexen Lebenszyklus, sobald sie von einem Specht aufgenommen werden, der sich von den Ameisen ernährt.

Ameisenkolonien unter Beobachtung

Das Forschungsteam um Susanne Foitzik von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat sich mit den langfristigen Folgen der Parasitierung befasst und dazu Ameisenkolonien aus den Wäldern um Mainz gesammelt und im Labor beobachtet. "Wir haben die Überlebensrate von Arbeiterinnen und Königinnen sowohl in infizierten als auch in nicht infizierten Ameisenkolonien über drei Jahre verfolgt, bis mehr als 95 Prozent der nicht infizierten Arbeiterinnen gestorben waren", erklärt Susanne Foitzik.

Zu diesem Zeitpunkt lebten von den parasitierten Arbeiterinnen noch deutlich mehr als die Hälfte – die Überlebensrate weist damit praktisch keinen Unterschied zu den langlebigen Königinnen auf. "Es ist außerordentlich spannend, dass ein Parasit eine so positive Veränderung in seinem Wirt auslösen kann. Die Verlängerung der Lebenspanne ist sehr ungewöhnlich", sagt die Evolutionsbiologin.

Mehr Aufmerksamkeit und "ewige" Jugend

Zunächst fallen die infizierten Ameisen durch eine hellere Farbe auf, weil ihre Kutikula weniger pigmentiert ist als bei den braungefärbten Nestgenossinnen. Sie sind außerdem weniger aktiv und lassen sich im Nest von anderen Arbeiterinnen versorgen. "Die infizierten Tiere erhalten mehr Aufmerksamkeit, werden besser gefüttert, geputzt und umsorgt. Sie erhalten sogar etwas mehr Fürsorge als die Königin des Nests", sagt Foitzik.

Die im Fachjournal "Royal Society Open Science" veröffentlichten Untersuchungen ergaben weiter, dass parasitierte Ameisen ähnliche Stoffwechselraten und Fettanteile aufweisen wie junge Tiere. Es scheint so, als würden die Ameisen infolge der Infektion dauerhaft in einem Jugendstadium verharren. Dazu beitragen dürfte, dass die Bandwurmlarven Proteine mit Antioxidantien in die Hämolymphe der Ameisen abgeben und die Aktivität von Ameisengenen, die das Altern beeinflussen, verändern.

Infizierte im Schlaraffenland

Auch wenn das Rätsel ihres langen Lebens noch nicht vollständig geklärt wurde, so scheint das Verhalten der infizierten Ameisen selbst nicht den Ausschlag zu geben: Das Forschungsteam hat keine Hinweise gefunden, dass die Tiere aktiv betteln würden, um besser versorgt zu werden. Allerdings förderten chemische Signalstoffe auf der Kutikula parasitierter Ameisen die Zuwendung ihrer Nestgenossen.

"Die infizierten Tiere leben im Schlaraffenland, aber die gute Versorgung alleine kann die hohe Lebenserwartung nicht erklären", so Foitzik. Welche Faktoren insbesondere auf molekularer und epigenetischer Ebene eine Rolle für das Methusalem-Alter der parasitierten Arbeiterinnen spielen, soll in weiteren Forschungsarbeiten untersucht werden. (red, 23.5.2021)