Das Aufeinandertreffen zweier invasiver Arten

[Diffeomorphismus]

Crazy ants dominate fire ants by neutralizing their venom

Ein äußerst interessanter Artikel auf "phys.org".

Grüße,
Diffeomorphismus

[trailandstreet]

haha, den Artikel hab ich auch grad gelesen. War ja als Link neben dem mit den Ameisen und Pflanzen.
Verständlich ist es ja schon. Zum einen sind ja beide Arten invasiv, also in ihrerm Habitat sehr dominant, zum anderen setzen sich beide gegen andere, schwächere Arten durch.
Ich würd mal so sagen, es treffen hier mal gleichstarke Gegner aufeinander.

[Bankiva]

Sehr interessant! Da prallen ja wirklich zwei "Größen" auf einander!
Ich kann mir gut vorstellen, dass die Crazy Ants den Fire Ants Einhalt gebieten kann bzw. diese in einigen Gegenden zurückdrängen kann. Bleibt nur die Frage, ob dies einen Unterschied für die ökologische Gesundheit macht.

[Gast]

Hier gibt’s auch einen Verdau auf Deutsch.

Ich frage mich allerdings, ob wirklich die Ameisensäure der Nylanderia das entscheidende Agens ist: Die ist nämlich sehr flüchtig, verdampft in Sekunden!

Zumindest von Waldameisen weiß man, dass das Giftdrüsensekret neben Wasser und Ameisensäure auch in geringen Mengen andere Verbindungen enthält. Es könnte also sein, dass bei Nylanderia eine weitere, weniger flüchtige Verbindung in größeren Mengen enthalten ist, die für die Wirkung gegen das Solenopsis-Gift verantwortlich ist.

Weiterhin mündet neben der Giftdrüse auch die Dufour’sche Drüse im Hinterende der Ameise aus. Sie liefert diverse Substanzen, oft nicht wasserlöslich, die durchaus bei den beschriebenen Putzhandlungen über die Körperoberfläche verteilt werden könnten.
Den Ausgang der Giftdrüse separat verschließen zu können, halte ich für unmöglich Die Tiere werden einfach „hinten zugeklebt“.

Schließlich appliziert die Fire Ant ihr Gift mit dem Stachel, injiziert es also nach Möglichkeit in den Gegner (was zu den bekannten, heftigen Reaktionen bei Menschen führt). Es gibt allerdings auch viele Myrmicinae, die ihr Giftdrüsensekret (mit oder ohne Beimengung von Dufourdrüsensekret) mit Hilfe des Stachels auf den Gegner schmieren. Auch das kann für diesen tödlich sein (Kontaktinsektizid-Wirkung).

Mir scheint, dass der Artikel doch einige Fragen aufwirft, die bisher nicht beantwortet sind.
“It's still not clear how formic acid renders imported fire ant venom nontoxic. One possibility is that it prevents the venom from penetrating the outer layers of a crazy ant's exoskeleton.”

Von der Originalarbeit ist leider nur das abstract frei zugänglich.

Siehe auch: http://www.myrmecos.net/2014/02/13/a-novel-use-for-formic-acid/

@ Bankiva: Klar ist das wie die Sache mit dem Teufel und Beelzebub: Für die Betroffenen im Süden der USA sind die Nylanderia noch unangenehmer als die Solenopsis invicta, da diese wenigstens draußen im Rasen bleiben, während die Crazy Ants in Massen ins Haus strömen!

MfG,
Merkur

[Diffeomorphismus]

Hallo,

ich zitiere einfach mal ein paar Textstellen aus der Originalarbeit; vielleicht sind diese ja für ein besseres Verständnis hilfreich. Mir persönlich genügt der Artikel, und ich habe mich infolgedessen nicht mit der Arbeit auseinandergesetzt. Ansonsten hat ja vielleicht eine in Sachen Ameisen versiertere Person vollen Zugriff auf die Arbeit.

[...] We performed a series of experiments: 1) testing whether this behavior detoxifies S. invicta venom, 2) testing the glandular source and chemical nature of the detoxifying agent, and 3) evaluating species level specificity of this detoxification behavior.

To evaluate potential detoxification of S. invicta venom, we staged antagonistic interactions between S. invicta and N. fulva workers. N. fulva were treated by sealing their acidopore with nail polish, blocking secretions, or sham treated by applying nail polish to the side of their gaster. In S. invicta conflict treatments, a single N. fulva worker was introduced into a vial containing 2 S. invicta workers. Once an S. invicta worker dabbed the N. fulva worker with its stinger, the S. invicta were removed and survivorship of N. fulva monitored for 8 hours (14). [...]

[...] The Dufours and venom glands (exocrine glands used for communication and defense) both duct to the acidopore of N. fulva workers. To assess which produces the detoxifying agent, we applied solutions of S. invicta venom and N. fulva glandular products to Argentine ants (Linepithema humile). Argentine ants cannot detoxify S. invicta venom (13), are approximately the same size as N. fulva workers, and have similarly scleroticized exoskeletons. Application of N. fulva gland product solutions (Dufours or venom) followed immediately by the carrier solution, provided controls. Treatments were application of S. invicta venom solution followed by the carrier solution and application of S. invicta venom solution followed by one of the N. fulva gland product solutions (14).

N. fulva Dufours glands contain 2-ketones and alkanes (15), for ants in the subfamily Formicinae the contents of this gland typically serve as alarm pheromones (16). In tests of the Dufours gland contents, survival times differed across treatments (Wilcoxon: χ2 = 39.4, DF = 2, P<0.0001), with no mortality in the Dufours treated control group. However, the S. invicta venom solution alone and S. invicta venom solution followed by Dufours solution groups died at similar, very high rates (Wilcoxon: χ2 = 2.1, DF = 1, P = 0.15) (Fig. 3A). Dufours gland products do not detoxify S. invicta venom. [...]

[...] How formic acid renders fire ant venom non-toxic is unresolved. Five principal piperidine alkaloids (2,6-dialkylpiperidines) and some of their stereoisomers primarily comprise S. invicta venom (10). Suspended in this are small amounts of proteins (approximately 1% of total), primarily the enzymes phospholipase A and hyaluronidase (17). The insecticidal properties of S. invicta venom derive directly from its alkaloids (13). However, associated enzymes function as cell membrane disruptors (18) and may be critical for gating alkaloids through inter-cuticular membranes and cell walls. Formic acid denatures these enzymes. This indirect effect seems the most likely detoxification mechanism. It is unknown whether formic acid alters the bioactivity of the alkaloid fraction. [...]

[...] N. fulva and S. invicta share an evolutionarily ancient interaction. Although broadly expressed following chemical conflicts, intense expression of detoxification behavior appears specific to interactions with S. invicta. We suggest that the behavior of N. fulva of applying toxic formic acid to its own cuticle may constitute an adaptation to competition with S. invicta in South America. In some South American ant assemblages, N. fulva is dominant to S. invicta, but subordinate to species below S. invicta in the assemblage dominance hierarchy (8). This intransitive interaction, rare in ant assemblages, may be a hallmark from their ancestral range of this competitor-specific, defensive adaptation.

The use of defensive compounds to achieve competitive dominance is widespread and amazingly varied in ants (19, 20). Particularly potent defensive chemistries can even protect native species from extirpation by dominant invaders (21). However achieving competitive dominance by self-applying a chemical as an antidote to a competitor’s venom is remarkable. The ability of N. fulva to detoxify fire ant venom is likely a key factor contributing to the ecologically important, population-level displacement of imported fire ants by N. fulva underway in areas of the southern USA (11).

Quelle: http://www.sciencemag.org/content/early/2014/02/12/science.1245833.full

Grüße,
Diffeomorphismus

[Gast]

Danke! Die Zusatzinformationen machen die Kurzfassungen doch eher verständlich, zeigen zumindest, dass die Autoren die von mir aufgeworfenen Fragen in Betracht gezogen und Antworten darauf gesucht haben.

MfG,
Merkur

[Gast_]

Die Süddeutsche berichtet hier ebenfalls zum Thema:
http://www.sueddeutsche.de/wissen/feuerameisen-gegen-crazy-ants-krieg-der-verrueckten-ameisen-1.1887968

Sehenswert auch das dazu passende kurze Video, es zeigt einen Angriff auf eine Feuerameise durch Rasberry Crazy Ants und deren anschließende Selbstbehandlung.