Wundversorgung zwischen Ameisen und Pflanzen
Melina Kienitz – Hector RCD Awardee Erik T. Frank
Mein Projekt untersucht den Mutualismus zwischen Vachellia Bäumen und Pseudomyrmex Ameisen, mit Fokus auf ihre Rolle in der Wundpflege. Durch chemische Ökologie, Proteomik, Mikrobiologie und Verhaltensforschung möchte ich relevante Wundheilungsstoffe sowie die evolutionären Mechanismen identifizieren, die zwischenartliche Wundversorgung ermöglicht haben. Diese Forschung erweitert das Konzept sozialer Immunität auf den Ameisenwirt in dieser einzigartigen Beziehung.
Mutualistische Ameisen-Pflanzen-Beziehungen sind entscheidend für die Biodiversität und die Stabilität von Ökosystemen. Durch Ko-Evolution bieten Pflanzen den Ameisen Schutz und Nahrung, während diese sie vor Herbivoren und Pathogenen verteidigen. Als sessile Organismen sind Pflanzen anfällig für Verletzungen, die Abwehrreaktionen auslösen – darunter auch Interaktionen mit Ameisen. Während einige Ameisen innerhalb ihrer Kolonien Wundpflege betreiben, ist ihre Rolle bei der Versorgung pflanzlicher Wunden bislang unklar. Dieses Projekt stellt die Hypothese auf, dass mutualistische Ameisen aktiv Pflanzenwunden versorgen, insbesondere in obligaten Beziehungen, bei denen das Überleben der Pflanze direkt die Fitness der Ameisen beeinflusst. Erste Ergebnisse zeigen, dass Ameisen mit Pflanzenwunden interagieren, was auf eine Rolle in der zwischenartlichen Wundpflege hinweist. Bis zum Ende dieser Studie wollen wir die erste detaillierte Beschreibung dieses Phänomens liefern. Mithilfe eines multidisziplinären Ansatzes – bestehend aus chemischer Ökologie, Proteomik, Mikrobiologie und Verhaltensforschung – analysieren wir relevante Proteine und Substanzen, die an der Wundheilung beteiligt sind, und untersuchen die Ko-Evolution von Myrmekophyten und Ameisen. Diese Erkenntnisse könnten neue Strategien zur Pflanzenabwehr offenbaren, das Konzept der sozialen Immunität neu definieren und unser Verständnis von mutualistischen Beziehungen neugestalten.
Oben: Darstellung des Mutualismus zwischen Vachellia-Bäumen und Pseudomyrmex-Ameisen, mit besonderem Fokus auf die Wundpflege des Baumes durch die Ameisen. Rechts: Die Projektskizze zeigt, mit welchen multidisziplinären Methoden – von Verhaltensbeobachtungen bis zu chemischen Analysen – diese Interaktion untersucht wird.

Melina Kienitz
Universität WürzburgBetreut durch

Erik T. Frank
Biologie & ChemieHector RCD Awardee seit 2023