"Einfluss von Zufall und Selektion auf die Hügelstruktur
der nordaustralischen Kompasstermite Amitermes meridionalis"
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Forschungsinteressen:
Innerhalb der Biologie interessiert mich vor allem die Schnittstelle
von Evolutionsbiologie und Verhaltensökologie. Das ist der Grund,
warum ich in meiner Doktorarbeit die adaptiven Merkmale bestimmter
Verhaltensmuster erforschen möchte. Höhere Termiten bieten hier
ein perfektes Untersuchungsmodell, denn neben ihrer komplexen
und damit verhaltensbiologisch sehr interessanten Sozialstruktur,
stellen ihre Wohnbauten eindrucksvolle Gebilde dar. Obwohl die
Termiten oft nur einige Millimeter groß sind, können sie Hügel
von bis zu 8 m Höhe errichten.
Zu den bemerkenswertesten Hügeln zählen die Wohnbauten der Kompasstermite Amitermes meridionalis, die wir als unser Untersuchungsobjekt
gewählt haben. Diese Art kommt ausschließlich in einem kleinen
Teil des nördlichen Territoriums Australiens vor, in der Gegend
um Darwin. Hier stellen die Hügel eine bekannte Touristenattraktion
dar, denn im Unterschied zu allen anderen Termitenhügeln sind
diese wand- oder grabsteinförmig und die stark verlängerte Längsachse
zeigt immer in Nord-Süd-Richtung. Wenn diese bis zu 4 m hohen
Hügel zu hunderten auf den weiten Grasflächen der tropischen australischen
Savanne stehen, bekommt man leicht den Eindruck eines riesigen
Friedhofs!
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Die Termiten scheinen die Ausrichtung des Erdmagnetfelds mithilfe
eines magnetischen Sinnes zu registrieren und ihre Hügel dementsprechend
ausrichten zu können. Die Form von Termitenhügeln ist artspezifisch
und genetisch fixiert. Somit bilden diese auffälligen Wohnbauten
ein manifestiertes Abbild des Bauverhaltens.
Die außergewöhnliche Form und Orientierung der A. meridionalis-Hügel
unterscheidet sich grundlegend von der Form anderer Termitenhügel.
Diese können zwar unterschiedlichste Ausführungen haben, sind
aber immer mehr oder weniger kegelförmig. Die wandförmige Struktur
der Hügel scheint damit adaptiv zu sein, tatsächlich kennt aber
niemand den genauen Grund.
U.a. hat unser Kooperationspartner in Australien,
Peter Jacklyn, schon einige Experimente zur Orientierung der Hügel
gemacht und wie schon vermutet, führt die Nord-Süd-Ausrichtung
im Inneren des Nestes zur bestmöglichen Temperaturstabilität bei
dieser Form. Zu dem adaptiven Wert der Form an sich hat vor allem
Judith Korb einige Hypothesen entwickelt, die ich jetzt im Rahmen
dieses Projekts anhand gezielter Manipulationen testen werde.
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Neben der Bestimmung des adaptiven Wertes der Kompasshügel, soll der Einfluss von genetischer Drift und natürlicher Selektion auf die Hügelstruktur untersucht werden. Da die Hügel nur auf niedriger gelegenen Überflutungsflächen vorkommen, ist ihre Lage recht isoliert. Diese Isolierung wird von der Tatsache verstärkt, dass die geflügelten Geschlechtstiere, Alate genannt, eine ziemlich schlechte Flugfähigkeit aufweisen und die Entfernungen vermutlich nicht überbrücken können.
Zusätzlich unterscheiden sich die Hügelfelder leicht in der Orientierung der einzelnen Hügel. Allgemein herrscht hier eine recht hohe Varianz, aber auf einigen Flächen sind bestimmte Abweichungen von der exakten Nord-Süd-Orientierung häufiger als auf anderen. Diese Beobachtung wird von manchen Forschern als eine Anpassung an die lokalen Umweltbedingungen wie Beschattungsverhältnisse oder Windgeschwindigkeiten interpretiert. Ein anderer Erklärungsansatz wäre hier genetische Drift, die zu diesen leichten Abweichungen führen könnte und durch die Isolierung der Flächen sowie die geringe effektive Populationsgröße sehr wahrscheinlich wird. Außerdem möchte ich grundsätzliche Fragen zur Verwandtschaft und Genetik bei dieser Art beantworten, so ist z.B. nicht bekannt, ob eine Kolonie einen Hügel oder mehrere bewohnt, wie nah die Kolonien verwandt sind, wie viele Geschlechtstiere in einer Kolonie leben usw. Da an dieser Art bisher keine genetischen Untersuchungen durchgeführt worden sind, werde ich eine Mikrosatellitenanalyse durchführen und die Primer selber entwickeln.
Durch diese Untersuchungen kann der Einfluss von Zufall und genetischer Drift auf die Hügelstruktur von Kompasstermiten ermessen werden und so ein Modellsystem für die Rolle des Zufalls in der Verhaltensökologie geschaffen werden.
 Spinne mit gefangener Termite |
 Hügel von innen |
 Geschwärmte Alate in Wasserpfütze |