Der Ameisenstaat Die Brutbiologie der Kleinen Roten

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42 01635 Der Ameisenstaat: Die Brutbiologie der Kleinen Roten Waldameise
VHS 42 01635
12 min
Der Ameisenstaat
Die Brutbiologie der Kleinen Roten Waldameise
Im Film sind die wesentlichen Aspekte der Fortpflanzung der Kleinen Roten Waldameise
(Formica polyctena FÖRST.) zu sehen. Der Hochzeitsflug, die Begattung, das Abwerfen der
Flügel, die Eiablage der Königinnen, die Pflege der Eier, Larven und Puppen durch die
Arbeiterinnen sowie das Schlüpfen der Jungameisen werden in ungewöhnlich informativen
Bildern gezeigt.
Lernziele
Die Fortpflanzung der Kleinen Roten Waldameise kennen lernen.
Zum Inhalt
Der Film beginnt mit einem Überblick über ein Nest der Kleinen Roten Waldameisen. Das
scheinbare Chaos umhereilender Tiere wird kontinuierlich entwirrt. Hierzu benutzt der Film
die Technik der Makrofotografie. Man sieht einige geflügelte Königinnen in Großaufnahme:
Sie sind größer als Arbeiterinnen und haben einen auffallend dicken Hinterleib. Bevor sie
zum Hochzeitsflug starten, klettern sie auf ihr Nest, auf Gräser oder Zweige. In einem anderen
Nest – es liegt im Schatten und ist deshalb kühler – haben sich ausschließlich geflügelte
Männchen entwickelt. Man erkennt sie an ihrem schlanken Hinterleib. Auch sie bereiten sich
auf den Hochzeitsflug vor. Durch Duftstoffe (Pheromone) wird die Bereitschaft zur Begattung
signalisiert. Die Kamera verfolgt ihren Flug bis in die Wipfelregionen der Bäume. Die
Begattung – sie findet nicht nur im Flug, sondern auch auf der Nestkuppe statt – ist in
eindrucksvollen Aufnahmen zu sehen: Ruckartige, fast tänzerische Bewegungen der
Weibchen gehen der Samenübertragung voraus. Man erkennt deutlich, wie sich schließlich
ihre Hinterleibsenden mit denen der Männchen berühren. Bald darauf werfen die zukünftigen
Königinnen ihre Flügel ab. Die Männchen sterben und werden von speziellen Arbeiterinnen
zu abseits gelegenen Plätzen befördert. Die meisten Königinnen gehen nun in ihr eigenes Nest
zurück, manche in Nachbarnester.
Dort leben sie dann bei einer ziemlich konstanten Temperatur von ca. 20 bis 25°C und werden
ständig von Arbeiterinnen gefüttert. Die ungewöhnliche Filmtechnik erlaubt es auch, in
Großaufnahmen zu beobachten, wie die Eier austreten und zur Lagerung weggetragen
werden. Durch das Einspeicheln verkleben viele Eier zu Klümpchen, die dann als Ganzes
versorgt werden. Häufiges Umlagern garantiert die jeweils optimale Entwicklungstemperatur.
Auch Schutz vor dem gefährlichen Pilzbefall gibt es nur durch ständige Pflege. Auf dem
weiteren Gang durch das Nest sieht man prall gefüllte Eikammern, dicht darüber
Ansammlungen von Junglarven, dann Altlarven und weiter oben die Kammern mit den
jungen und schließlich älteren Puppen. Der jeweilige Lagerplatz entspricht immer den
individuellen
Temperaturund
Feuchtigkeitsansprüchen
der
verschiedenen
Entwicklungsstufen.
Die Larven haben einen ständigen Futterbedarf. Arbeiterinnen sind hierauf spezialisiert:
Nahrung wird zum Nest gebracht, von Pflegeameisen übernommen und an die Larven
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verfüttert. Sind diese voll ausgewachsen, spinnen sie sich in eine feste Puppenhülle. Hierin
findet innerhalb von zwei bis drei Wochen die Umwandlung zur Imago statt. Helfende
Arbeiterinnen sind dann wieder beim Verlassen des Kokons zur Stelle. Die unausgefärbte
Jungameise ist honiggelb. Sofort beginnt sie sich zu pflegen und bald darauf für die
Gemeinschaft zu arbeiten. Der Film schließt den Kreis, indem er darauf hinweist, dass die
erste Brut des Jahres fast ausschließlich aus geflügelten Geschlechtstieren besteht. Der Film
wurde 1983 bis 1985 zusammen mit dem Film „Der Ameisenstaat – Das Jahr der Kleinen
Roten Waldameise“ gedreht. Die meisten Nahaufnahmen sind zeitgedehnt. Nur so lässt sich
das rasche Geschehen auf so kleinem Raum verfolgen. Ein Teil der Aufnahmen entstand mit
einem am Markoobjektiv angebrachten Glasfaserlicht. Für Szenen, die auf diese Weise nicht
in einem natürlichen Nest gedreht werden konnten, wurde Nestmaterial zwischen zwei
Glasscheiben gebracht und die Rückseite stark beleuchtet. Da Ameisen sehr lichtscheu sind,
transportieren sie ihre Eier, Larven und Puppen auf die dunklere Frontseite, wo die
Aufnahmekamera stand. Mit hochempfindlichem Filmmaterial entstanden dann dort
eindrucksvolle Makroaufnahmen.
Weitere Informationen
Staatenbildung und Arbeitsteilung
Im Frühjahr erwacht das Ameisenvolk aus der winterlichen Kältestarre. Steigen die
Nesttemperaturen auf über 16°C, beginnen die Königinnen mit der Eiablage. Kühle Nester
(16 bis 20°C) produzieren fast ausschließlich geflügelte Männchen. Möglicherweise ist dies
darauf zurückzuführen, dass bei dieser Temperatur die „Spermienpumpe“ des Receptaculum
seminis der Königin noch ruht. Die Eier werden nicht befruchtet (haploid), es entstehen
Männchen.
Sie leben nur kurze Zeit. Nester auf wärmeren Standorten bringen Weibchen hervor, denn die
Eier werden hier befruchtet (diploide Zygote). Der Reichtum dieser Frühjahrseier an
Polplasma setzt eine Entwicklung zu neuen Königinnen in Gang. Dabei spielt aber auch eine
besondere Fütterung der eierlegenden Königin eine Rolle. Die Jungköniginnen werden größer
als Arbeiterinnen und haben Flügel wie Männchen. Man erkennt sie am dicken Hinterleib. Bei
bestimmten Witterungsbedingungen strömen Tausende von Geschlechtstieren aus den
Nestern. Treffen Königin und Männchen auf einer Nestkuppe zusammen, kann es dort zur
Kopulation kommen. Der Hochzeitsflug geht zu hochgelegenen Stellen des Geländes, wie
z.B. in die Wipfelregionen der Bäume oder auf einen Hügel, wo sich die Geschlechtstiere aus
verschiedenen Nestern treffen.
Dadurch wird nicht nur Inzucht vermieden, sondern auch die Verbreitung gefördert. Durch
wiederholte Begattung kann es ein Weibchen beim Hochzeitsflug auf einige Hundert
Millionen Spermien bringen, die dann für ein bis zwei Jahrzehnte Lebensdauer ausreichen.
Eine Königin kann in einer Brutperiode in polygynen Nestern etwa 15 bis 20 Eier pro Tag
legen. Sie wird dabei ständig von Arbeiterinnen umsorgt, die sie füttern, säubern und ihr die
Eier abnehmen. Da die Arbeiterinnen ausschließlich im Frühjahr in ihren Labialdrüsen Futter
für die Larven entwickeln, entsteht nur in dieser Zeit die Geschlechtsbrut. Bei späteren
Brutperioden füttern sie aus dem Magen. Deshalb können sich aus diesen befruchteten Eiern
nur noch Arbeiterinnen entwickeln. Auf welche Weise die Differenzierung der Arbeiterinnen
in Innen- und Außendienst, Wächter, Bauarbeiterinnen und Sammlerinnen erfolgt und wie
lange derartige Tätigkeiten beibehalten werden , ist noch weitgehend unbekannt.
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Die Brutfürsorge
Die Eier sind 0.61 bis 0,73 mm lang, walzenförmig und mit einer chitinigen Hülle umgeben.
Zur Eiablage streckt sich die Königin und hebt ihren Hinterkörper etwas an. Eine Arbeiterin
betastet ihn mit ihren Fühlern, nimmt das austretende Ei mit den Mandibeln ab, beleckt es und
trägt es zum Eilager. Dies alles findet in den tieferen Regionen des Nestes statt. Die Eier
werden bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperaturen von 21 bis 25°C gelagert. Durch
Belecken und Einspeicheln bleiben sie feucht und klumpen zusammen. Aufgrund der
wechselnden klimatischen Bedingungen in den verschiedenen Bereichen des Nestes müssen
die Eier häufig umgelagert werden. Nach etwa zehn Tagen schlüpft die madenförmige Larve.
Ähnlich wie das Ei wird sie feucht gehalten, mit den Mandibeln vorsichtig aufgenommen und
an die für sie jeweils optimalen Lagerungsplätze im Nest getragen. Zur Fütterung werden
ihrer Mundöffnung immer wieder Nahrungstropfen zugeführt. Innerhalb von 14 Tagen häutet
sie sich mehrmals und wächst dabei zur vollen Größe heran. Dann spinnt sich die Made in
einen Puppenkokon ein. (Die Spinndrüse hat ihren Ausführgang an der Unterlippe der Larve.)
Auch der Puppenkokon muss nun ständig gewartet und umgelagert werden. Noch tagelang
werden die honiggelben Jungtiere versorgt.
Jedes Entwicklungsstadium benötigt sein spezifisches Mikroklima: Eiablage: 20 bis 22°C,
Eientwicklung: 20 bis 25°C, Junglarve: 25 bis 28°C, Altlarve: 28 bis 30°C, Puppe: 29 bis
31°C. Entsprechend den Temperaturgradienten ergibt sich daraus im Nest die bekannte
Schichtung von unten nach oben. Die Puppen lagern bei ihrem Bedürfnis nach großer Wärme
und Lufttrockenheit häufig direkt unter der Deckschicht der Nestkuppe. Dort fallen sie jedoch
auch am leichtesten Räubern, wie z.B. Spechten oder Menschen (die sie als Fischfutter
einsammeln), zum Opfer. Sind nach langen Regenperioden die oberen Neststockwerke
durchfeuchtet und abgekühlt, werden die Puppen bei den erste Sonnenstrahlen für kurze Zeit
zum Trocknen und Erwärmen nach außen getragen. Dieses Sonnen der Puppen wird im Film
nicht gezeigt.
Zur Verwendung
Die Filme „Der Ameisenstaat – Das Jahr der Kleinen Roten Waldameise“ und „Der
Ameisenstaat – Die Brutbiologie der Kleinen Roten Waldameise“ ergänzen sich gegenseitig,
sind aber auch einzeln als in sich geschlossene Einheiten zu verwenden. Der vorliegende Film
vermittelt einen Einblick in die Brutpflege: Füttern der Larven und der Königinnen; Umlagern
der Eier, Larven und Puppen zum Schutz vor Verpilzungen. Er zeigt, wie gut organisiert der
Ameisenstaat ist (Instinktverhalten, optimale Temperatur und Feuchtigkeit für die
Entwicklung der einzelnen Stadien). Er informiert über den Sinn von starren, angeborenen
Verhaltensweisen und Informationsmustern. Durch seine Bilder ermöglicht der Film einen
emotionalen Zugang zu der uns sonst verborgenen Welt im Innern eines Ameisennestes. Auf
diese Weise motiviert er zum Schutz von Ameisen und ihren Nestern.
Produktion
Helmuth Barth Filmproduktion, Sulmingen, im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild,
1986 (16-mm-Film 32 03721 / VHS 1993)
Buch, Regie und Kamera
Helmuth Barth
Fachberatung
Prof. Dr. Daniel Cherix
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Begleitkarte
StD Hubert Schmidt
Pädagogischer Referent im FWU
Marion Barthold
Verleih durch Landes-, Kreis- und Stadtbildstellen/Medienzentren
Verkauf durch FWU Institut für Film und Bild, Grünwald
Nur Bildstellen/Medienzentren:
öV zulässig
© 1993
FWU Institut für Film und Bild
in Wissenschaft und Unterricht
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