Leuchttürme für Insekten: Wie Wüstenameisen nach Hause finden

Einöde, soweit das Auge reicht: In der Wüste gibt es keine prägnanten Punkte, an denen man sich orientieren kann. Die leere Landschaft reicht bis zum Horizont und darüber hinaus. Wer sich hier verläuft, befindet sich in einer gefährlichen Situation – und rennt bei dem Versuch, ihr zu entkommen, oft rettungslos im Kreis.

Doch trotz dieser unwirtlichen Bedingungen lebt die Wüste. Zu den Spezies, die in diesem Lebensraum zu Hause sind, gehört unter anderem die Ameisenart Cataglyphis fortis. Die Insekten bauen ihre Nester tief unter der Oberfläche der Salzpfannen Tunesiens und ernähren sich von toten Gliederfüßern, die sie auf Streifzügen durch das aufgeheizte Gelände finden.

Bekannt ist, dass sie sich bei diesen Ausflügen unter anderem am Sonnenstand orientieren und über eine Art eingebautes Navigationssystem verfügen. Forschende des Max-Planck-Instituts (MPI) für chemische Ökologie in Jena haben nun in einer Studie, die in der Zeitschrift Current Biology erschienen ist, von einer weiteren Methode berichtet, die die Ameisen nutzen: Dort, wo es an Landmarken zur Orientierung fehlt, bauen sie einfach selber welche.

Nesthügel als Orientierungshilfe

Schon bei früheren Untersuchungen war den Forschenden aufgefallen, dass die Wüstenameisen in den kargen Salzpfannen hohe Hügel über ihren Nesteingängen aufschichten. Befand sich ein Nesteingang aber zum Beispiel neben einem Busch, war der Nesthügel sehr viel niedriger oder gar nicht vorhanden. Die Vermutung lag nahe, dass die Bauten den Insekten zur Orientierung dienen. Doch, so Markus Knaden, Zoologe am MPI, „es ist immer schwer zu sagen, ob ein Tier etwas zielgerichtet tut oder nicht.“

Um herauszufinden, ob die Ameisen die Hügel geplant errichten, oder sie durch andere Faktoren wie Bodenstruktur und Windverhältnisse entstehen, führten die Forschenden ein Experiment durch. Sie entfernten zunächst die Hügel, die die Ameisen gebaut hatten. Einen Teil der nun freiliegenden Nesteingänge versahen sie mit künstlichen Orientierungspunkten in Form kleiner, schwarzer Zylinder. Die anderen blieben ohne Ersatz. Dann folgten sie den Ameisen mithilfe eines GPS-Geräts und dokumentierten ihre Wege. Ein auf dem Boden aufgemaltes Gitternetz auf den letzten Metern zum Nest sorgte dabei für eine hohe Messgenauigkeit.

Der Versuch konnte zweifelsfrei zeigen, dass die Nesthügel für die Wüstenameisen eine wichtige visuelle Orientierungshilfe sind. Dort, wo sie entfernt und nicht ersetzt wurden, fanden deutlich weniger Tiere ihren Weg zurück. Gleichzeitig begannen ihre Nestgenossen umgehend mit dem Wiederaufbau abgetragener Hügel. Wurde ein Hügel gegen einen Zylinder ersetzt, verzichteten die Ameisen auf den Wiederaufbau. Die künstliche Landmarke erfüllte offenbar ihren Zweck.

Kleine Ameise, großer Navigator

Im Zuge des Experiments stellten die Forschenden außerdem fest, dass die Entfernungen, die die Ameisen bei der Futtersuche zurücklegen, weitaus größer sind als bisher angenommen. „Die weiteste Strecke, die ein einzelnes Tier zurücklegte, war mehr als zwei Kilometer lang“, sagt Marilia Freire, Erstautorin der Studie von der Abteilung für evolutionäre Neuroethologie am MPI. Zudem bemerkte das Studienteam eine hohe Sterblichkeitsrate bei den futtersuchenden Ameisen. Etwa 20 Prozent von ihnen „fanden nach extrem langen Ausläufen nicht nach Hause zurück und starben vor unseren Augen, was den enormen Selektionsdruck für eine noch bessere Orientierung erklärt.“

Cataglyphis fortis ist hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Orientierung ein kleines Wunder – das macht sie laut Marilia Freire zu einem hervorragenden Objekt für die Untersuchung der Feinheiten der Navigation. „Wir glauben, dass dieser extrem raue Lebensraum im Laufe der Evolution zu einem Navigationssystem von unübertroffener Präzision geführt hat“, sagt sie. „Mit einem angeborenen Navigationsmechanismus, der sogenannten Wegintegration, nutzen diese Ameisen sowohl einen Sonnenkompass als auch einen Schrittzähler, um die von ihnen zurückgelegten Entfernungen zu messen. Darüber hinaus besitzen sie die Fähigkeit, sichtbare Landmarken und ortsspezifische Gerüche zu erlernen und zu nutzen.“ All dies leisten sie mit einem sehr kleinen Gehirn.

Markus Knaden erforscht die faszinierenden Insekten seit 25 Jahren – und ist begeistert von den Ergebnissen der Studie. „Dass die Wüstenameisen sogar eigene Landmarken zur Orientierung bauen und sich nur dann für diesen Arbeitsaufwand entscheiden, wenn andere Orientierungshilfen fehlen, ist schon erstaunlich“, sagt er.