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- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-232161
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 22 Januar 2013 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Sylvia Cremer und Prof. Dr. Jürgen Heinze |
| Tag der Prüfung: | 20 Januar 2012 |
| Institutionen: | Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Zoologie > Zoologie/Evolutionsbiologie (Prof. Dr. Jürgen Heinze) |
| Themenverbund: | Nicht ausgewählt |
| Stichwörter / Keywords: | Immunabwehr, Hymenoptera, hygienisches Verhalten, Metarhizium anisopliae, Lasius neglectus, Laboulbenia formicarum |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 23216 |
Zusammenfassung (Englisch)
To study how immunity is achieved in insect societies I investigated the antiparasite defence of mainly the invasive garden ant Lasius neglectus when exposed to the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae. In the first three chapters I focused on behavioural aspects of the social immune system with special reference to hygienic actions toward brood. In Chapter I I could first demonstrate a ...
Zusammenfassung (Englisch)
To study how immunity is achieved in insect societies I investigated the antiparasite defence of mainly the invasive garden ant Lasius neglectus when exposed to the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae. In the first three chapters I focused on behavioural aspects of the social immune system with special reference to hygienic actions toward brood.
In Chapter I I could first demonstrate a potential protective function of the cocoon-enclosure around pupae in ants when exposed to fungal pathogens. Second, I could prove that hygienic brood removal is widespread in ants probably targeted at lowering the transmission risk of a fungal infection within the colony.
In Chapter II I found that allo-grooming of workers and brood is effective at spore removal but severely limited through fungal pathogenesis. Spore removal through grooming is unlikely to contribute significantly to the increased survival of exposed individuals living in a group. Furthermore I could show that although spore removal through allo-grooming is likely to be responsible for a delay of fungal growth on brood it cannot prevent together with other hygienic care the infection of pupal cocoons. I also found that a large proportion of larvae were dead in the presence of workers after 24h. Furthermore I found the expression of a new behaviour directed towards exposed pupae: the premature unpacking of pupal cocoons. Whereas the premature unpacking of pupal cocoons is likely to be part of the hygienic behaviour repertoire of the ants the nature of larval death needs further investigations.
In Chapter III I could demonstrate that during care of fungus exposed pupae fungal particles are not only mechanically removed due to worker-brood allo-grooming but in addition also antimycotic substances are applied. Furthermore I could show that the production site of these substances resides in the gaster involving the poison reservoir. Finally, I could show that these substances are probably taken up from the gaster into the mouth before application, thus assigning the abdominal self-grooming behaviour of workers a new role during hygienic brood care.
In Capter IV I found that the association between Lasius neglectus and Laboulbenia formicarum in Europe is probably older than previously thought and that it is possible to transmit the infestation with this ectoparasitic fungus to previously uninfested populations of Lasius neglectus ants. Furthermore I found a negative impact of an existing Laboulbenia formicarum infestation under nutritional stress on the survival of Lasius neglectus ant workers and that upon exposure to the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae, a Laboulbenia formicarum infestation leads to an indifferent survival of workers and also to an altered pattern of phenoloxidase activation opposed to non infested workers.
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
In dieser Arbeit habe ich mich damit befasst, wie Immunität in sozialen Insekten-Gemeinschaften erlangt wird. Die antiparasitäre Verteidigung wurde hauptsächlich an der invasiven Gartenameise Lasius neglectus mittels des entomopathogenen Pilzes Metarhizium ansiopliae untersucht. In den ersten drei Kapiteln standen dabei Verhaltensaspekte des sozialen Immunsystems mit spezieller Referenz zu ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
In dieser Arbeit habe ich mich damit befasst, wie Immunität in sozialen Insekten-Gemeinschaften erlangt wird. Die antiparasitäre Verteidigung wurde hauptsächlich an der invasiven Gartenameise Lasius neglectus mittels des entomopathogenen Pilzes Metarhizium ansiopliae untersucht. In den ersten drei Kapiteln standen dabei Verhaltensaspekte des sozialen Immunsystems mit spezieller Referenz zu hygienischem Verhalten gegenüber der Brut im Mittelpunkt.
In Kapitel I konnte zuerst gezeigt werden, dass der Seidenkokon, in dem sich die entwickelnden Puppen befinden, wahrscheinlich eine schützende Funktion gegenüber der Infektion mit Pilzen besitzt. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass das hygienische Beseitigen von infizierter Brut vom Nest eine weit verbreitete Verhaltensweise bei Ameisen ist, die wahrscheinlich dazudient, das Ausbreiten der Krankheit im Nest zu vermindern.
In Kapitel II konnte bewiesen werden, dass durch gegenseitiges Putzen von Arbeiterinnen und durch das Putzen von Brut Pilzsporen von der Oberfläche Pilz-exponierter Arbeiterinnen und Brut entfernt werden, die Effektivität dieses Verhaltens jedoch durch die Eigenheiten der Pilzpathogenese limitiert ist. Des Weiteren ist es unwahrscheinlich, dass das Entfernen von Pilzsporen durch gegenseitiges Putzen signifikant zu einem höheren Überleben Pilz-exponierter Arbeiterinnen in einer Gruppe führt. Auch konnte gezeigt werden, dass, obwohl das Entfernen von Pilzsporen durch Putzen der Brut wahrscheinlich zu einem verzögertem Auswachsen des Pilzes auf exponierter Brut führt, eine Infektion von Puppen nicht verhindert werden kann. Des Weiteren wurde gefunden, dass ein großer Anteil an Larven in Anwesenheit von Arbeiterinnen nach 24h tot war, während gegenüber Pilz-exponierten Puppen eine bisher unbekannte Verhaltensweisen entdeckt wurde: das übereilte Befreien von Puppen aus ihrem Kokon. Während dieses übereilte Befreien von Puppen aus ihrem Kokon wahrscheinlich Teil des hygienischen Verhaltensrepertoires der Ameisen darstellt, bedarf das Phänomen der toten Larven noch weiterer Untersuchungen..
In Kapitel III konnte gezeigt werden, dass während des Putzens von Puppen nicht nur Pilzsporen von Puppen entfernt werden, sondern auch antimycotische Substanzen appliziert werden. Der Ursprung dieser Substanzen liegt dabei wahrscheinlich im Gaster der Ameisen mit Beteiligung des Giftreservoirs. Letztlich konnte gezeigt werden, dass diese Substanzen möglicherweise vor Applikation in den Mund aufgenommen werden. Damit könnte dem Putzen der Gasterspitze eine neue Rolle in der hygienischen Brutpflege zukommen.
In Kapitel IV konnte gezeigt werden, dass die Verbindung zwischen der Ameise Lasius neglectus und dem ectoparasitischem Pilz Laboulbenia formicarum in Europa möglicherweise älter ist als ursprünglich gedacht und dass es möglich ist, den Befall mit diesem ectoparasitischen Pilz von einer befallenen zu einer vorher unbefallenen Population von Lasius neglectus Ameisen zu übertragen. Es wurde auch ein negativer Einfluss eines vorhandenen Laboulbenia-formicarum-Befalls unter Ernährungsstress auf das Überleben von Lasius-neglectus-Arbeiterinnen festgestellt. Auch konnte gezeigt werden, dass eine Exposition von mit Laboulbenia formicarum befallenen Arbeiterinnen mit dem entomopathogenen Pilz Metarhizium anisopliae zu einem indifferenten Überleben von befallenen Arbeiterinnen verglichen mit nicht befallenen Arbeiterinnen führt und dass eine Exposition von befallenen Arbeiterinnen mit Metarhizium auch zu einer veränderten Aktivierung der Phenoloxidase-Kaskade im Vergleich zu nicht befallenen Arbeiterinnen führt.
Metadaten zuletzt geändert: 25 Nov 2020 15:25
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