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Die physikalische Raffinesse der Ameisenlöwen

Ameisenlöwe
Ameisenlöwe in seiner Trichterfalle mit Beute. (Bild: Gregory Dubus/ iStock)

Ameisenlöwen graben runde Trichter, die für Ameisen und andere kleine Insekten fast immer zur tödlichen Falle werden. Doch schon beim Bau ihrer Trichter gehen diese Insektenlarven mit verblüffend strategischem Geschick vor, wie nun eine Studie enthüllt: Die Ameisenlöwen schleudern den überschüssigen Sand nicht zufällig aus dem Trichter, sondern beseitigen gezielt die größeren Sandkörner. Das macht den Trichter später besonders rutschig. Zudem ist der spiralige Weg der Ameisenlöwen beim Trichterbau optimal, um diese Sortierarbeit effektiv und mit minimalem Zeitaufwand zu erreichen, wie die Forscher herausfanden. Dies sei ein Beispiel für die Fähigkeit der Natur, selbst Lebewesen mit kleinem Gehirn außerordentliche Taten vollbringen zu lassen.

Der rund 1,7 Zentimeter große Ameisenlöwe – Larve der zu den Netzflüglern gehörenden Ameisenjungfer – gehört zu den effektivsten Fallenstellern im Tierreich. Als Falle dient ihm ein in den sandigen Boden gegrabener Trichter, der meist rund drei Zentimeter tief und oben rund acht Zentimeter breit ist. Mit vollem Körpereinsatz braucht der kleine Krabbler nicht einmal 30 Minuten, um eine solche Fallgrube auszuheben. Dabei schiebt er sich, mit seinem borstigen Hinterteil voran, in kreisenden Bewegungen durch den Sand. Durch reflexartige Bewegungen mit seinem Kopf und den riesigen Mundwerkzeugen schleudert er Sandkörner und anderen Unrat wie Blättchen und Zweige bis zu 30 Zentimeter weit weg. Ist der Trichter fertig, wartet der Ameisenlöse an dessen Grund auf Ameisen und andere Insekten. Haben diese einmal den losen Sand der Falle betreten, rutschen sie mit einer Lawine aus losem Sand den Hang hinunter – direkt auf die Beißklauen des Jägers zu.

Sortierter Sand

So weit, so bekannt. Aber was macht diese Trichterfallen so effektiv? Nutzen die Ameisenlöwen womöglich spezielle Techniken, die ihre Sandtrichter besonders rutschig und damit tödlich machen? Um das herauszufinden, haben Nigel Franks von der University of Bristol und sein Team 16 Ameisenlöwen der Art Euroleon nostras zum „Probebauen“ ins Labor geholt. In ihrem Experiment stellten die Forscher ihren kleinen Probanden eine Sandmischung aus Körnern in drei Größen und Färbungen zur Verfügung: feinen hellen Sand, mittelgroße schwarze Silikatkörner von ein bis zwei Millimetern Durchmesser und schließlich bläuliche, bis zu drei Millimeter große Körner. Dann setzten sie jeweils einen Ameisenlöwen in die Mitte dieser Sandflächen und beobachteten, wie er darin seinen Trichter baute.

Dabei zeigte sich Überraschendes: Statt den überschüssigen Sand eher zufällig aus dem Trichter auszuschleudern, flogen vornehmlich die größten, bläulichen Sandkörner von der Baustelle nach außen, wie die Forscher beobachteten. „Das ist fast wie ein Zaubertrick: Er wirft viel mehr große Körner heraus als eigentlich da sind“, sagt Franks. Offensichtlich wählt der Ameisenlöwe ganz gezielt die größeren Sandkörner aus. „Nach Vollendung des Trichters waren im ausgeworfenen Sand 1,4 Mal mehr große Körner als man anhand der Anfangsmischung erwarten würde“, berichten die Forscher. „Dafür waren die Trichterwände fast ausschließlich mit sehr feinem Sand bedeckt.“

Konstruktion mit physikalischer Raffinesse

Erst diese Auskleidung der Trichterwände mit besonders feinem Sand macht die Falle des Ameisenlöwen besonders rutschig. Denn ein physikalischer Effekt sorgt dafür, dass kleinere Körner an geneigten Hängen leichter ihren Halt verlieren als größere. „Große Körner können in steileren Lagen stabiler bleiben als kleinere“, erklären die Forscher. Doch wie schafft es der Ameisenlöwe, beim Trichterbau so schnell die großen Körner auszusortieren? Auch dabei hilft ihm ein physikalischer Effekt, kombiniert mit seiner speziellen Bautechnik. Denn die Insektenlarve gräbt sich von außen beginnend in spiraligen Rillen zur Mitte des Trichters hin. Dabei rutschen vom Rand seiner Grabspur immer wieder Sandlawinen in seinen Weg. Weil größere Körner dabei am weitesten rutschen, sammeln sie sich bevorzugt in der Mitte der Rille – genau dort, wo der Ameisenlöwe Sand aufnimmt und wegschleudert.

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„Damit ist unsere Studie die erste, die belegt, dass Tiere diese Stratifikation von granulären Materialien für sich nutzen“, konstatieren Franks und sein Team. Die spiralige Konstruktion der Trichter ermöglicht es dem Ameisenlöwen zum einen, gezielt große Mengen Sand zu durchwühlen und dabei die größeren Körner auszusortieren. Zum anderen sorgt diese Technik dafür, dass der Sand beim Graben immer nur ein Stück weit bis zur nächsten Grabrille nachrutscht – und das macht das Graben besonders schnell. Ein Modell ergab, dass der Bau eines Trichters mit der Spiraltechnik nur halb so lange dauert wie beim Graben von der Mitte aus. „Diese Technik ist damit überragend zeiteffizient“, sagen die Forscher. „Und je weniger Zeit der Ameisenlöwe beim Trichterbau benötigt, desto kürzer ist die Zeitspanne, in der er seinen Fressfeinden oder Parasiten ausgesetzt ist.“

Nach Ansicht der Wissenschaftler demonstriert die Trichterfalle der Ameisenlöwen damit den Erfindungsreichtum der Evolution und die Fähigkeit der Natur, im Laufe der Zeit hocheffiziente Lösungen und Strategien zu entwickeln. „Unsere Studie ist ein Beispiel für die Fähigkeit der natürlichen Selektion, solche Strategien selbst bei Lebewesen mit kleinem Gehirn hervorzubringen“, sagt Franks.

Quelle: Nigel Franks (University of Bristol) et al., Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2019.0365

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