A63 Kommunikationsstörungen

Thema

Insektenkolonien – Ameisen, die einer Pheromonspur folgen, Bienen, die Pheromonspuren hinterlassen – sind auf chemische Kommunikation angewiesen, um ihre Mitglieder zu koordinieren. Genau diese chemische Kommunikation kann durch verschiedene Umweltgifte gestört werden, indem sie entweder mit den natürlichen Pheromonen der Kolonie konkurrieren oder diese direkt abbauen. Pestizide, Herbizide und industrielle Lösungsmittel können als solche chemischen Störfaktoren auf die Pheromonspur der Kolonie wirken, selbst in Konzentrationen, die zu gering sind, um die Insekten direkt zu töten.

Der erste Störungsmechanismus ist der direkte Abbau: Der chemische Störfaktor reduziert allmählich die Konzentration des verbleibenden aktiven Pheromons entlang der Spur. Je höher die Konzentration des Störfaktors und je länger er auf die Spur einwirkt, desto kürzer wird der Abschnitt der Spur, der noch ausreichend aktives Pheromon enthält, um wirksam zu sein.

Der zweite Mechanismus, unabhängig vom ersten, reduziert nicht die Menge des eigentlichen Pheromons, sondern erzeugt chemische Störungen: Moleküle, die dem Koloniepheromon ähneln, aber nicht mit ihm identisch sind, erhöhen die Wahrnehmungsschwelle, die ein Insekt überwinden muss, um das eigentliche Pheromon zu erkennen. Das bedeutet, dass eine deutlich höhere Pheromonkonzentration erforderlich ist, um das Folgen der Pheromonspur auszulösen.

Wenn diese beiden Mechanismen gleichzeitig auf die Pheromonspur der Kolonie einwirken, bricht die kollektive Rekrutierung zusammen: Sobald die Spur zu schwach wird, um die erhöhte Wahrnehmungsschwelle zu überwinden, hören die Ameisen oder Bienen der Kolonie auf, ihr zu folgen, und erkunden stattdessen wahllos ihre Umgebung – eine deutlich weniger effiziente Strategie, um die benötigten Ressourcen zu finden. Um die chemische Kommunikation wiederherzustellen, die die Individuen der Kolonie koordinierte, muss die Kolonie selbst die Pheromonspur neu aufbauen und einen Pheromonfluss erzeugen, der stark genug ist, um die durch die Verunreinigungen erhöhte Wahrnehmungsschwelle wieder zu überschreiten. Erst wenn es der Kolonie gelingt, diesen Zufluss über dem Schwellenwert aufrechtzuerhalten, funktioniert die kollektive Rekrutierung wieder so wie vor der chemischen Störung.

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