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Video der Woche: Das Ameisen-Floß

Fällt eine einzelne Feuerameise ins Wasser, ertrinkt sie – einer Gruppe können Fluten hingegen nichts anhaben: Sofort vernetzen sich die Krabbler mit ihren Kiefern und Füßchen zu einem wasserabweisenden Gebilde aus Ameisenkörpern, das wie ein Rettungsfloß allen das Überleben sichert. US-Forscher haben nun durch computertomografische Aufnahmen detailliert aufgedeckt, wie genial das Körpernetzwerk aufgebaut ist. Das Ameisen-Floß-Konzept könnte auch zum Vorbild für technische Anwendungen des Menschen werden, sagen die Forscher.

Wer in der südamerikanischen Heimat der Feuerameise (Solenopsis invicta) nicht schwimmen kann, hat schlechte Karten: Schnell können hier Flüsse über die Ufer treten und weite Landstriche überfluten. Für viele Ameisenvölker bedeutet das den sicheren Tod – doch nicht für die der Feuerameisen: Sie bilden bei Land Unter fix ihre kleinen Archen und dümpeln unbeschadet auf der Wasseroberfläche, bis sie wieder bessere Bedingungen vorfinden. Sogar turbulente Wildwasserfahrten überstehen die lebenden Rettungsinseln problemlos.

Die Forscher um David Hu vom Georgia Insitute of Technology haben bereits in einer früheren Studie den Aufbau dieser Ameisen-Flöße untersucht. Die tragende Schicht besteht demnach aus Ameisen, die sich über ihre Füße und Kieferzangen mit ihren Nachbarn vernetzen. Dabei entwickeln die Tiere Kräfte, die denen ihres 400-fachen Körpergewichts entsprechen. So entsteht ein zähes Gewebe, das in Kombination mit der Oberflächenspannung des Wassers enorme Tragfähigkeit entwickelt. Auf dieser lebenden Rettungsinsel können sich dann andere Mitglieder des Volkes frei bewegen.

Gefrorene Flöße im 3D-Scan

Doch Hu und seine Kollegen wollten der faszinierenden Netzwerk-Struktur noch mehr Geheimnisse entlocken: Wer packt wen wie und wo? Dazu griffen sie zu skurrilen Maßnahmen: Sie schockfrosteten einige Ameisen-Föße und scannten die filigranen 3D-Strukturen mit einem speziellen Computertomografen. So konnten sie detailliert erfassen, wie sich die einzelnen Tiere mit ihren Nachbarn verbinden.

 

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Im Durchschnitt ist jede Ameise mit 4,8 Kollegen über Füßchen und Beißwerzeuge verknüpft, zeigten die Auswertungen.14 Verknüpfungspunkte hat jedes Tier durchschnittlich, große Ameisen bis zu 21. Die kleinen bilden dabei bevorzugt die Bindeglieder zwischen den größeren – das verhindert, dass Wasser eindringen kann und erhöht die Stabilität des Netzwerkes, erklären die Forscher. Sie konnten außerdem zeigen, dass die Ameisen die Abstände mit ihren Beinen genau so einstellen, dass optimale Schwimm-Eigenschaften entstehen. „Das sichert dem Floß den Auftrieb, so dass es selbst bei Abtauchen in starken Wasserwirbeln schnell wieder an die Oberfläche kommt“, sagt Co-Autor Nathan Mlot.

Den Forschern zufolge sind die Ameisen-Flöße nicht nur eine faszinierende Kuriosität der Natur, sie könnten auch dem Menschen als Inspiration dienen: Einblicke in die Ameisen-Technik könnten bei der Entwicklung von Robotern nützlich sein, die sich selbstständig verbinden können, um Strukturen wie beispielsweise Brücken aufzubauen. „Wenn Ameisen das schaffen, könne wir das vielleicht auch“, sagt Hu. Doch ein Geheimnis konnten die Forscher den Krabblern bisher noch nicht entlocken: Woher wissen die Tierchen, wohin sie gehen müssen und was sie zu tun haben? „Sie sind gleichzeitig Bauarbeiter und Bausteine und irgendwie wissen sie auch ohne Chef, was sie machen sollen – sie reagieren und interagieren einfach“, so der Wissenschaftler. Welche Regeln dieses geniale Zusammenspiel bestimmen, bleibt weiterhin eine spannende Forschungsfrage.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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