Nach dem Ausbruch von COVID-19 haben Länder auf der ganzen Welt Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit ergriffen, darunter nationale Sperren, soziale Distanzierung und Reisebeschränkungen. Die Idee besteht darin, engen Kontakt zu vermeiden, um die Ausbreitung des Virus einzudämmen. Aber es scheint, dass nicht nur Menschen ihre Weltraumumgebung verändern, um das Risiko von Epidemien zu verringern.

Eine neue, in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte Studie zeigt, dass Schwarze Ameisen (Lasius niger) die Struktur ihrer Nester verändern, um Ausbrüche zu verlangsamen – eine Insektenversion der sozialen Isolation, die geschickt in die Wände ihrer Nester integriert wird.

Luke Leckie, Hauptautor der Studie von der Universität Bristol, erklärte, dass Ameisen bekanntermaßen ihr Grabverhalten je nach Bodentemperatur und -zusammensetzung ändern. Lackey sagte jedoch: „Dies ist das erste Mal, dass nichtmenschliche Tiere die Übertragung von Krankheiten reduzieren, indem sie die Struktur ihrer Umgebung verändern.“

Bei Tiergruppen, insbesondere bei eusozialen Insekten wie Ameisen, begünstigen enge Netzwerke sozialer Kontakte die Ausbreitung infektiöser Krankheitserreger. Da Ameisennester für ihre hohe Komplexität bekannt sind und über Kammern verfügen, in denen Nahrung, Larven und Exkremente gelagert werden, spekulieren die Forscher, dass ihr unterirdisches Netzwerk potenzielle Infektionsquellen effektiv isoliert.

Um diese Hypothese zu testen, verwendeten Leckie und seine Kollegen eine fortschrittliche dreidimensionale Scantechnologie namens Mikrocomputertomographie (Mikro-CT), um zwei Gruppen von 180 schwarzen Ameisen beim Graben von Nestern in mit Erde gefüllten Behältern zu beobachten. Nach 24 Stunden platzierte das Forschungsteam 20 Ameisen in jedem Behälter und eine Ameisengruppe wurde Sporen von Metarhizium brunneum ausgesetzt. In den nächsten sechs Tagen scannten Wissenschaftler jedes Nest regelmäßig, um dreidimensionale Bilder von jedem Tunnel, Eingang und Raum zu erhalten.

Anhand dreidimensionaler Modelle stellte das Team fest, dass Ameisen, die Pilzsporen ausgesetzt waren, ihre Nestanordnung häufiger anpassten. Der durchschnittliche Abstand zwischen den Nesteingängen vergrößerte sich um etwa 6 Millimeter. Ein größerer Abstand zwischen den Eingangsbereichen bedeutet weniger überfüllte Stellen auf der Nestoberfläche.

Kolonien, die Krankheitserregern ausgesetzt sind, bilden auch Zellen an abgelegenen Orten mit längeren, verschlungeneren Bahnen. Ameisen graben sogar mehrere Tunnel, die alternative Transportwege darstellen können, um Kontakt zu vermeiden. Die Studie dokumentierte auch eine erhöhte Aktivität auf Kolonieoberflächen bei Arbeiterameisen, die dem Erreger ausgesetzt waren, was möglicherweise auf deren Selbstisolations- und soziale Distanzierungsverhalten zurückzuführen ist.

Anschließend verwendeten die Forscher eine räumliche Netzwerkanalyse und eine auf 3D-Modellen basierende Simulation der Krankheitsausbreitung. Die Analyse zeigte, dass die neu gestalteten Nester das Infektionsrisiko für Einzelpersonen erfolgreich reduzierten.

„Eine unserer überraschendsten Erkenntnisse war, dass, als wir das Selbstisolationsverhalten von Ameisen in unsere Simulationen einbezog, der Effekt der Selbstisolation auf die Reduzierung der Krankheitsübertragung in Nestern, die den Bakterien ausgesetzt waren, stärker war als in Kontrollnestern“, sagte Luke.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.