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Termiten: Es geht auch ohne Männchen

Termiten
Termiten der Art Glyptotermes nakajimai (Foto: University of Sydney)

Normalerweise bestehen Termitenstaaten zu gleichen Teilen aus männlichen und weiblichen Tieren – anders als bei Honigbienen und Ameisen. Doch jetzt haben Forscher in Japan Termitenkolonien entdeckt, in denen die Männchen komplett fehlen. Selbst die Königin dieser Staaten paart sich nicht, sondern produziert unbefruchtete Eier, aus denen die Arbeiterinnen und Soldatinnen schlüpfen. Das Überraschende daran: Andere Kolonien derselben Art pflanzen sich völlig normal fort.

Wie bei anderen sozialen Insekten auch, herrscht im Termitenstaat klare Arbeitsteilung: Die Königin produziert den Nachwuchs, Arbeiter übernehmen die Brutpflege und Nahrungssuche und kräftige, gut gepanzerte Soldaten verteidigen das Nest. Im Gegensatz zu den „matriarchalischen“ Staaten der Bienen und Ameisen besteht eine Termitenkolonie jedoch zu gleichen Teilen aus männlichen und weiblichen Tieren – und das auf allen Ebenen der krabbelnden Gesellschaft. Auch die Termitenkönigin lebt Zeit ihres Lebens mit einem viel kleineren Männchen zusammen, sozusagen ihrem „König“.

Nur Weibchen im Staat

Doch wie sich nun zeigt, gibt es auch Ausnahmen von dieser Regel. Für ihre Studie hatten Toshihisa Yashiro von der Universität Kyoto und ihre Kollegen 74 Kolonien der Termitenart Glyptotermes nakajimai an verschiedenen Standorten in Japan untersucht. Typischerweise leben diese Termiten in trockenem Holz und bilden dort Staaten aus mehreren tausend Einzeltieren beiderlei Geschlechts. Bei 37 der untersuchten Kolonien traf dies auch zu, wie die Forscher berichten. Anders war dies jedoch bei den 37 Kolonien, die an der Küste der Inseln Shikoku und Kyushu lagen: Bei diesen fehlten männliche Tiere komplett. Alle Termiten der Arbeiter- und Soldatenkaste waren weiblich und statt des Königspaares gab es zwei oder drei Königinnen.

Als die Biologen daraufhin die Spermienbehälter dieser Termitenköniginnen untersuchten, stellten sie fest, dass diese leer waren. Diese Königinnen legten demnach Eier und produzierten alle Tiere ihrer Kolonie, ohne dass sie sich jemals mit einem Männchen gepaart hatten. „Das ist unseres Wissens nach das erste Mal, dass man bei Termitenköniginnen in natürlichen Kolonien leere Spermatheken findet“, sagen Yashiro und ihre Kollegen. „Bei allen bisher dokumentierten Fällen hatten selbst Königinnen ohne Partner immer Spermien in ihren Spermatheken.“

Einmaliger Wechsel zur asexuellen Fortpflanzung

Das aber bedeutet: Obwohl die Art Glyptotermes nakajimai sich normalerweise sexuell fortpflanzt, hat sich bei einigen Kolonien offenbar eine asexuelle Fortpflanzung entwickelt. Dabei schlüpfen Arbeiterinnen, Soldatinnen und auch neue Königinnen aus unbefruchteten Eiern. Weil es kein väterliches Erbgut mit männlichen Geschlechtschromosomen gibt, können bei dieser Parthenogenese keine Männchen entstehen. Alle Nachkommen dieser Termitenköniginnen sind weiblich.

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„Das ist der erste Beweis dafür, dass Termiten auch komplett ohne Männchen auskommen können und ganz gut als rein weibliche Kolonie überleben können“, sagt Yashiro. Wie sie und ihre Kollegen bei DNA-Vergleichen von Termiten aus sexuellen und asexuellen Kolonien herausfanden, unterschieden sich die beiden Varianten der Termitenart Glyptotermes nakajimai auch genetisch: Die asexuelle Variante besitzt 35 statt 34 Chromosomen. Das 16. Chromosomenpaar besteht bei ihnen aus drei Chromosomen.

Anhand dieser Veränderung konnten die Forscher rekonstruieren, dass der Wechsel von der sexuellen zur asexuellen, rein weiblichen Fortpflanzung bei dieser Termitenart bereits vor einigen Millionen Jahren bei einer Vorfahren-Population der heutigen Weibchen-Kolonien stattgefunden hat. Diese Linie hat sich dann an den Küsten von Kyushu und Shikoku erhalten, während überall sonst die normale sexuelle Fortpflanzung vorherrscht. Ob es vielleicht auch bei andere Termitenspezies solche innerartlichen Unterschiede in der Reproduktionsstrategie gibt, wollen die Wissenschaftler nun in weiteren Studien erforschen.

Quelle: BioMed Central, Fachartikel: BMC Biology, doi: 10.1186/s12915-018-0563-y

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