Ameisen als Chirurgen: Das Geheimnis lebensrettender Amputationen

Ameisen als Chirurgen: Das Geheimnis lebensrettender Amputationen

Eine bemerkenswerte Fähigkeit, die in der Welt der Ameisen verborgen war, wurde enthüllt. Diese winzigen Kreaturen besitzen chirurgische Fähigkeiten, die wir uns nie vorgestellt hätten. Jüngste Forschungen heben die Komplexität der Zusammenarbeit und des Verhaltens in Ameisengesellschaften hervor.

Atemberaubende chirurgische Fähigkeiten der Ameisen

Im Juli 2024 berichteten Forscher der Universität Lausanne von einer schockierenden Entdeckung. Florida-Heimtischlerameisen (Camponotus floridanus) führen Amputationen durch, um das Leben ihrer Nestgenossen zu retten. Dies ist der erste bekannte Fall von nicht-menschlichen Tieren, die Gliedmaßen amputieren, um Infektionen zu verhindern.

Die Studie zeigte, dass diese Amputationen nicht zufällig waren und zu einer Überlebensrate von über 90% führten. Im Experiment starben drei Ameisen ohne Amputationen, während die meisten, die sich dem Verfahren unterzogen, überlebten.

Der Bedarf an Ameisengesundheitsversorgung

Viele Ameisenarten können Infektionen verhindern, indem sie antimikrobielle Substanzen aus ihren Speicheldrüsen auf Wunden auftragen. Im Jahr 2023 wurde berichtet, dass eine afrikanische Ameisenart (Megaponera analis) Wunden durch Lecken behandelt, wodurch die Infektionsrate bei verletzten Nestgenossen um 90% reduziert wird.

Im Gegensatz dazu fehlen Tischlerameisen, einschließlich der Florida-Heimtischlerameisen, diese antimikrobiell-sekretierenden Organe. Dies könnte sie dazu gebracht haben, ihre einzigartige Amputationsmethode zu entwickeln.

Präzise chirurgische Techniken

Das Forschungsteam entdeckte, dass Ameisen ihre Behandlung je nach Verletzungsort ändern. Bei Oberschenkel (Femur)-Verletzungen amputieren Ameisen in der Nähe des Körpers und entfernen das gesamte Bein. Dies liegt daran, dass das obere Bein mehr Muskelmasse enthält, was das Infektionsrisiko erhöht.

Bei Verletzungen des Unterschenkels (Tibia), die eine niedrige Überlebensrate nach der Amputation aufweisen, behandeln die Ameisen durch Lecken. Dies entfernt Schmutz und reinigt die Wunde, um eine Infektion zu verhindern.

Verhalten sozialer Insekten

Soziale Insekten wie Ameisen und Bienen sind bekannt für ihre Zusammenarbeit beim Nestbau und bei der Verteidigung. Sie arbeiten effizient, indem sie die Aktionen ihrer Nestgenossen nachahmen.

Florida-Heimtischlerameisenkolonien können bis zu 4000 Ameisen umfassen, meist unfruchtbare weibliche Arbeiter. Sie können sich bei der Nahrungssuche oder beim Kampf gegen andere Kolonien verletzen. Verletzte Ameisen sind anfällig für bakterielle oder pilzliche Infektionen, die sich unbehandelt in der gesamten Kolonie ausbreiten könnten.

Forscher fanden heraus, dass über 10% der wilden Florida-Heimtischlerameisen (Camponotus floridanus) Anzeichen von Verletzungen aufweisen. Diese verletzten Ameisen zu retten, ist entscheidend für die Kolonie, da sie immer noch wichtige Rollen als Arbeiter spielen.

Ameisenverhalten als emergentes Phänomen

Das Verhalten von Ameisen wird als eine Art „emergentes Phänomen“ betrachtet, auch „Schwarmintelligenz“ genannt. Komplexe, adaptive Verhaltensweisen entstehen aus den kollektiven Handlungen einzelner Ameisen, die einfachen Regeln folgen.

Selbst komplexe Verhaltensweisen wie Nestbau, Nahrungssuche und die neu entdeckten chirurgischen Verfahren könnten aus Kombinationen einfacher Reaktionen resultieren. Beispielsweise könnte das Sammeln als Reaktion auf bestimmte Chemikalien (Pheromone) oder das Beißen als Reaktion auf die Form eines verletzten Körperteils kombiniert werden, um Verhalten zu erzeugen, das wie eine ausgeklügelte Chirurgie erscheint.

Robotik-Forscher der Harvard University untersuchen, wie Ameisen Tunnel graben, um sich aus der Gefangenschaft zu befreien, und verfeinern dabei ihre Algorithmen. Dies veranschaulicht, wie einfache regelbasierte Verhaltensweisen zu komplexen Problemlösungen führen können.

Die hohe Problemlösungsfähigkeit der Florida-Heimtischlerameisen spiegelt wahrscheinlich die adaptive Kapazität der Kolonie wider, die durch lange Evolution erworben wurde, und nicht die Intelligenz einzelner Ameisen. Ihre lebensrettenden Operationen werden eher durch Ketten von Reizen und Reaktionen realisiert als durch bewusste Kooperation zwischen Patient und Chirurg.

Heilverhalten in der Natur

Andere Tiere sind dafür bekannt, Krankheiten und Verletzungen zu behandeln. Bären, Elefanten, Motten, Stare und Delfine wurden beim Selbstmedikamentieren beobachtet. Schimpansen sind besonders bemerkenswert und verwenden bestimmte Pflanzen zur Behandlung von Krankheiten und wurden kürzlich dabei beobachtet, wie sie Insekten verwenden, um ihre eigenen und die Wunden anderer zu behandeln.

Diese Heilverhalten unterscheiden sich jedoch mechanistisch vom Verhalten der Ameisen. Bei vielen Säugetieren und Vögeln sind dies wahrscheinlich bewusste Handlungen, die auf Lernen und kognitiven Fähigkeiten basieren, grundlegend anders als das emergente Verhalten der Ameisen. Im Fall von Schimpansen könnten ihre Handlungen auf Wissen basieren, das durch Beobachtungslernen und Versuch und Irrtum erworben wurde.

Fazit

Die bemerkenswerten chirurgischen Fähigkeiten der Florida-Heimtischlerameisen enthüllen nur einen Aspekt der verborgenen Wunder der Natur. Ihr Verhalten wird als Ergebnis kollektiver adaptiver Fähigkeiten betrachtet, die durch Evolution erworben wurden, und nicht nur als Instinkt.

Diese Entdeckung lässt uns die Wunder der Natur neu erkennen und lehrt uns die Komplexität des Verhaltens kleiner Kreaturen und die Bedeutung der einfachen Regeln, die es erzeugen. Die fortschrittlichen Problemlösungsfähigkeiten, die in der Welt der Ameisen zu sehen sind, demonstrieren die Macht emergenter Phänomene und bieten viele Implikationen für die menschliche Gesellschaft und die Entwicklung künstlicher Intelligenz.

Zukünftige Forschungen könnten ähnliche Fähigkeiten bei anderen Insekten und Tieren aufdecken. Die Natur könnte noch viele Geheimnisse vor uns verbergen. Die Entdeckung der Ameisenchirurgie wird wahrscheinlich der erste Schritt sein, um neue Türen in der Biologie zu öffnen.

The Conversation