Auf sechs flinken Beinen huscht die Ameise dahin. Es holt seine Artgenossen ein, eine Reihe antennenbewehrter Käfer, die auf der gewundenen Oberfläche eines Baumes umherstreifen und ständig auf der Suche nach Nahrung sind. Dabei hinterlässt jeder unwissentlich antibiotische Mikroorganismen, die von seinen Füßen abgesondert werden.
Diese Spur winziger Fußabdrücke, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, schützt den Baum äußerst effektiv vor Krankheitserregern und Schädlingen. Das macht Ameisen in den Augen von Ida Cecilie Jensen zu einer Legion unwahrscheinlicher Krieger – Menschen, die in Betracht ziehen sollten, sich dem Kampf um den Anbau von Nahrungsmitteln in einer sich erwärmenden Welt anzuschließen. „Ameisen sind ein Schweizer Taschenmesser“, sagte Jensen, ein Biologe, der an der Universität Aarhus in Dänemark die symbiotische Beziehung zwischen Ameisen und der Landwirtschaft untersucht. „Eine Art Multitool für Landwirte.“
Mit einer Schätzung 20 Billiarden Ameisen Während sich die Käfer zu jedem Zeitpunkt auf der Erde aufhalten, kommen sie fast überall auf dem Planeten vor. Sie gehören auch zu den Spezies, mit denen der Mensch die meisten Gemeinsamkeiten hat, wobei die Zahl ihrer Tiere mindestens 2,5 Millionen beträgt. Ameisen haben außergewöhnliche kollektive IntelligenzIhre Kolonien knüpfen robuste Gemeinschaftsnetzwerke und teilen die Arbeitskräfte auf. Die sozialen Insekten führen sogar Kriege untereinander und bauen komplexe landwirtschaftliche Systeme auf.
Ameisen haben auch „so viele der gleichen Probleme und Herausforderungen wie wir“, sagte Jensen. „Zum Glück haben sie bereits viele tolle Lösungen gefunden.“ Eine dieser Herausforderungen besteht darin, Nahrungsmittel anzubauen und gleichzeitig den klimabedingten Folgen entgegenzuwirken – etwa dem Zustrom von sich ausbreitenden Pflanzenpathogenen durch Erwärmung verursacht.
Pflanzenkrankheiten kosten die Weltwirtschaft jedes Jahr Hunderte Milliarden Dollar 20 bis 40 Prozent der weltweiten Pflanzenproduktion durch Pflanzenkrankheiten und Schädlinge verloren gehen. Der Klimawandel ist Erhöhung der Ausbruchsrisiken durch die Veränderung der Art und Weise, wie sich Krankheitserreger entwickeln, wodurch die Entstehung neuer Stämme erleichtert wird, und Dadurch werden Pflanzen anfälliger für Infektionen. Die meisten Landwirte und Züchter setzen zunehmend auf chemische Pestizide Um diese aufkommenden Probleme zu bekämpfen, hat der weit verbreitete Einsatz solcher Substanzen jedoch eigene Probleme geschaffen. Synthetische Pestizide können sein schädlich für Mensch und Tierund verlieren ihre Wirksamkeit als Krankheitserreger Widerstand gegen sie aufbauen. Auch die Herstellung und Verwendung synthetischer Pestizide zum Klimawandel beitragenda einige aus fossilen Brennstoffen gewonnen werden, die den Planeten erwärmen.
Anstelle von Chemikalien könnte eine Armee von Ameisen direkt einmarschieren. Obwohl die meisten Menschen die kleinen Insekten als kaum mehr als ein Ärgernis betrachten, werden Kolonien von ihnen in Obstplantagen in einer Handvoll Ländern eingesetzt, um die Ausbreitung lähmender Schädlinge und Krankheiten abzuwehren .
In einem Körper von kürzlich veröffentlicht In seiner bevorstehenden Forschung untersuchte Jensen die antimikrobielle Wirkung von Waldameisen, einer europäischen Feldameise, die dafür bekannt ist, kuppelförmige Nester auf Feldern und offenen Wäldern zu bauen, und von Weberameisen, die in kugelförmigen Nestern in tropischen Baumkronen in Asien, Afrika und Afrika leben. und Australien. Ihr Team untersuchte, wie die Mikroben Apfelbraunfäule und Apfelschorf in zwei Obstgärten in Dänemark – einem kommerziellen und einem experimentellen – beeinflussten, und stellte fest, dass Waldameisen wirksam reduzieren Apfelschorfwas zu erheblichen Ertragseinbußen von durchschnittlich 61 Prozent führen kann. Die Wissenschaftler fanden außerdem heraus, dass sich die Zahl der krankheitsfreien Äpfel im Vergleich zu der Zeit, als Ameisen nicht als alternatives biologisches Pestizid eingesetzt wurden, mehr als verdoppelt hat. Für ein weiteres Experiment im Senegal sammelten sie Weberameisen aus Mangoplantagen, um die mit Ameisen verbundenen Bakteriengemeinschaften zu untersuchen. Dabei stellten sie fest, dass sie auch mikrobielle Fußabdrücke hinterlassen, die Pilzkrankheiten wie z Mango-Anthracnosewas zu erheblichen Ertragseinbußen führen kann.
Frühere Studien haben das herausgefunden Nutzpflanzen von Kakao bis Zitrusfrüchten, Ameisen könnten Insektizide ersetzen in einer Vielzahl von Klimazonen und Standorten, wodurch das Auftreten von Birnenschorf bei Birnbäumen, Kaffeeblattrost bei Kaffeesträuchern und Blattpilzbefall bei Eichensämlingen reduziert wird. Weberameisennester, die als alternatives Pestizid in Mango-, Cashew- und Zitrusbäumen verwendet werden, haben sich nachweislich bewährt geringerer Schädlingsschaden und gleichwertige Erträge mit mehreren chemischen Pestizidbehandlungen. Mehr als ein Jahrtausend lang wurde die Art in Ländern wie China als natürliches Insektizid geschätzt, gelangte jedoch nie ganz in den landwirtschaftlichen Mainstream in Nordamerika oder Europa. Die Methode würde schließlich durch das Aufkommen synthetischer Lösungen ersetzt werden. Doch trotz dieses Erbes bleibt die genaue Art und Weise, wie Ameisen mit Krankheiten umgehen, ein wissenschaftliches Rätsel.
Die Antwort, sagte Jensen, liege in der Funktionsweise von Ameisen. Alle Arthropodenarten besitzen einen grundsätzlich bakterienfeindlichen Körper, denn sie produzieren Ameisensäure, mit der sie sich ständig desinfizieren. Ameisen sind außerdem ständig hungrige kleine Tiere, die sich unter anderem an den Sporen von Pflanzenpathogenen ernähren. Ihre Ameisensäuresekretion und ihr ausgeprägtes Territorialverhalten neigen dazu, eine Reihe anderer Insekten abzuschrecken, die Krankheiten übertragen oder einigen Landwirten das Mittagessen zubereiten könnten ‚ Ernten. Letztendlich ist ihr größter Trick das, was Jensens neueste Forschung enthüllt: Ameisen haben auch von Natur aus antimikrobielle Bakterien und Pilze an ihrem Körper und an ihren Füßen, die Pflanzenkrankheiten in befallenen Nutzpflanzen reduzieren können, wobei sich diese Mikroorganismen beim Gehen der Tiere ablagern. Wenn die Käfer in Obstplantagen kultiviert werden, wandern sie über die Bäume und bedecken mit ihren Füßen die Pflanzen mit mikrobiellen Organismen, die neu auftretende Krankheitserreger eindämmen können.
Wenn man versteht, warum sie diese Wirkung haben, ist es einfacher, einheimische Ameisenarten als biologische Arbeitsstoffe auf Feldern und Bauernhöfen zu fördern und einzusetzen, wofür Jensen plädiert. Wie das geht, erforscht sie nicht nur als Doktorandin, sondern gründete 2022 auch AgroAnt, ein Unternehmen, das Kolonien zur Abtötung von Pflanzenpathogenen und Schädlingen an Landwirte in Dänemark verpachtet – ähnlich wie Imker Bienenstöcke pachten. Ihr Forschungsteam beschäftigt sich nun damit, die Populationen bestehender Ameisenkolonien, die bereits in Obstgärten leben, zu steigern, anstatt neue anzusiedeln. Der Bau von Seilbrücken zwischen Bäumen, um den Ameisen eine bessere Fortbewegung zu ermöglichen, und die Erhöhung der Menge an zuckerhaltigen Extrakten, die an strategischen Stellen zurückbleiben, um sie zu ernähren, kann zu einem Boom der Ameisenpopulationen führen, was Jensen als eine einfache und kostengünstige Möglichkeit für Landwirte ansieht, kostspielige Anfälle abzuwehren Pflanzenkrankheit.
Andere sind nicht davon überzeugt, dass dies nützlicher oder kostengünstiger wäre als bestehende Biopestizide wie Rapsöl und Backpulver oder aus natürlichen Quellen gewonnene Schädlingsbekämpfungschemikalien.
Kerik Cox, der an der Cornell University Pflanzenpathologie erforscht, sagte, dass viele der von den Ameisen in der Studie stammenden Mikroben bereits untersucht und für die Formulierung und Wirksamkeit in landwirtschaftlichen Systemen optimiert wurden. „Viele sind hochwirksam und es stehen den Landwirten zahlreiche kommerzielle Produkte zur Verfügung“, sagte Cox und fügte hinzu, dass er „in dieser Studie nichts sieht, was besser wäre als die vorhandenen Biopestizid-Instrumente, die es sind.“ eingetragen von der (US-Umweltschutzbehörde).“
Jensen räumt ein, dass bei der Einführung einer Art immer ein Risiko besteht – Ameisen, die neu in ein Gebiet kommen, könnten beispielsweise andere nützliche Arten verdrängen oder Blattläuse anlocken, diese kleinen grünen, pflanzenschädigenden Insekten, mit denen Ameisen eine Symbiose eingehen. Dennoch ist sie fest davon überzeugt, dass die möglichen Vorteile die Nachteile überwiegen, solange die Art in dem Gebiet und dem landwirtschaftlichen System heimisch ist, in das sie eingeführt und dann ordnungsgemäß bewirtschaftet wird.
Aus praktischer Sicht hat das geldsparende Argument der Ameisen gegen synthetische Produkte ebenfalls einen großen Reiz; insbesondere angesichts der Tatsache, dass herkömmliche Pestizide zusätzlich zu ihren organische, chemiefreie Gegenstückesind in den letzten Jahren insgesamt teurer geworden Europa und die UNS. Diese Produktpreise neigen zum Klettern Wenn extreme Wetterschocks die Produktion unterbrechen, ist dies wahrscheinlich, da der Klimawandel dazu führt, dass Katastrophen häufiger und schwerwiegender werden.
Umgekehrt können Landwirte, so Jensen, einfach Zucker-Wasser-Lösungen, Katzenfutter oder Hühnerknochen neben beliebig vielen Küchenabfällen in Obstplantagen zurücklassen, in denen sich normalerweise bereits nützliche Ameisen zur Bekämpfung von Krankheitserregern befinden – wie zum Beispiel Weberameisen in Mangoplantagen. Wenn die Arten bereits dort leben, könnte dies ihre Anzahl und Effizienz erhöhen. Allerdings sollte die Technik je nach Standort mit Vorsicht angegangen werden, um das Risiko einer Anlockung zu minimieren potenziell schädliche Mitglieder der Ameisenfamilie.
„Ich glaube nicht an eine Lösung, die für alles passt, aber ich glaube definitiv, dass Ameisen und andere biologische Bekämpfungsmittel in Zukunft ein großer Teil des (Klima-)Puzzles sein werden“, sagte sie.
