Der Einfluss von Migration und Populationssubstrukturierung auf lokale Anpassung und die Dynamik der Koevolution in Sozialparasitensystemen

• Applicant: Professorin Dr. Susanne Foitzik
• Subject Area: Ecology and Biodiversity of Animals and Ecosystems, Organismic Interactions
• Term: from 2005 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5446228

Die Sklavenhaltersysteme der Ameisen haben sich als ideale Modelle zur Untersuchungen der Wirt-Parasit-Beziehungen erwiesen und vergleichende Untersuchungen an nordamerikanischen und europäischen Sozialparasiten belegen koevolutiven Wechselwirkungen mit ihren jeweiligen Wirten. Das Voranschreiten des evolutiven Wettrüstens hängt danach vom lokalen Parasitendruck und der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft ab und in einigen Gebieten sind Wirt oder Parasit deutlich an ihren lokalen Kontrahenten angepasst. Theoretische Modelle sagen voraus, dass lokale Anpassung nur dann möglich ist, wenn Populationen durch eingeschränkte Migration eine genetische Substrukturierung aufweisen. Genfluss kann der lokalen Anpassung jedoch auch förderlich sein, wenn so neues genetisches Material in die Population kommt, an dem die natürliche Selektion angreifen kann. Bei einer mittleren Migrationsrate sollte sich deshalb jener Partner in einer antagonistischen Interaktion lokal anpassen, der ein größeres Ausbreitungsvermögen aufweist. In diesem Projekt soll nun der Einfluss der Migration auf die lokale Anpassung bei Sozialparasiten genauer analysiert werden. Sklavenhaltersysteme sind ideal für diese Untersuchungen, da Wirt und Parasit ein ähnlich großes evolutionäres Potential aufweisen und Genfluss und genetische Variabilität entscheidend die koevolutive Dynamik beeinflussen sollten. Erste Untersuchungen belegen lokale Anpassungen in einem europäischen System, vermutlich durch eine starke Substrukturierung der Parasiten und Wirtspopulationen. Dabei zeigt der Parasit eine Migrationsrate, die zwischen seinen beiden Wirten steht, dass heißt er sollte sich an den einen Wirt lokal adaptieren, während die zweite Wirtsart das evolutionäre Wettrüsten anführen sollte. Im nordamerikanischen System zeigt der Sozialparasit eine höhere Migrationsrate als seine Wirte und ein ökologisches Austauschexperiment deutet auf lokale Anpassungen des Sklavenhalter hin. Durch Feldmanipulationen und Verhaltensversuche im Labor können das Ausmaß und die Art der Anpassungen der verschiedenen Wirt- und Parasitenarten untersucht werden, während weiterführende, genetische Analysen den Genfluss und die Populationssubstrukturierung analysieren werden.

• DFG Programme: Research Grants