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    Sonderforschungsbereich 1047

    Projekt B5 Groh

    Das Timing von Verhaltensübergängen und sensorischer Präferenzen bei Ameisen der Gattung Campanotus

    Zusammenfassung

    Arbeitsteilung ist ein wesentliches Merkmal von Insektenstaaten und eine wichtige Voraussetzung für deren enormen ökologischen und evolutionären Erfolg. Bei Ameisen der Gattung Camponotus zeichnet sich die Arbeitsteilung innerhalb der Arbeiterinnenkaste hauptsächlich durch einen temporären Polyethismus aus. Hierbei geht der markante Übergang von Innendienstaufgaben in der frühen Lebensphase der Arbeiterinnen zu ihrer späteren Sammeltätigkeit mit großen Veränderungen in sensorischen Eingängen und motorischer Aktivität einher.

    Unter Laborbedingungen sowie im Freiland wollen wir zunächst interne und externe Einflüsse identifizieren, welche mit dem Timing des o.g. wichtigen Verhaltensüberganges zusammenhängen, um die zeitliche Kontrolle der neuronalen Grundlagen im Gehirn zu erforschen, die dieser Verhaltensplastizität zugrunde liegen. Viele Studien zeigen, dass die Pilzkörper, ein höheres Integrationszentrum des Insektengehirns, in die Steuerung komplexer Verhaltensweisen eingebunden sind. Synaptische Plastizität ist einer der maßgebenden Gründe für diese Einbindung der Pilzkörper in die beschriebenen Verhaltensweisen. Sie ermöglicht die Anpassung an sich verändernde Umwelteinflüsse bei der Wahrnehmung verschiedener Aufgaben.

    Ziel des Projektes ist es, insbesondere den Zeitablauf der synaptischen Re-Organisation der Pilzkörper und die damit zusammenhängenden Verhaltensveränderungen zu entschlüsseln. Hierbei werden wir die zeitliche Kontrolle der Plastizität von Verhaltensveränderung anhand folgender Fragen auf der Ebene des Individuums wie auch auf Kolonie-Ebene analysieren:

    1. Soziale Einflüsse: Beeinflussen Koloniegröße und die Anwesenheit von Brut den Zeitablauf der Verhaltensübergangs von der Innendienst- zur Sammeltätigkeit?
    2. Saisonale Anpassung: Welche Umweltfaktoren, verbunden mit verschiedenen sensorischen Anforderungen, verursachen saisonale Veränderungen in der Sammelaktivität? Im Mittelpunkt beider Fragen steht, wie diese Veränderungen mit synaptischer im Pilzkörper der Ameise Camponotus rufipes in Zusammenhang steht.

    Ziel ist, die zeitliche Kontrolle neuronaler Plastizität zu entschlüsseln, welche der ontogenetischen sowie saisonalen Anpassung von olfaktorischen und visuellen Prozessen bei nektarfütternden Camponotus-Ameisen zugrunde liegen.

    Bild: Gehirn einer jungen Arbeiterin von C. rufipes. Frontalansicht einer zentralen Schnittebene im Gehirn angefärbt mit Anti-Synapsin (rot) und Phalloidin (grün).

    Publikationen

    • Lindenberg, A. (2018) Timing of Sensory Preferences in Camponotus ants, PhD Thesis, University of Wuerzburg.
       
    • Falibene, A., Roces, F., Rössler, W., and Groh, C. (2016) Daily Thermal Fluctuations Experienced by Pupae via Rhythmic Nursing Behavior Increase Numbers of Mushroom Body Microglomeruli in the Adult Ant Brain, Frontiers in Behavioral Neuroscience 10, 73.
       
    • Groh, C., Kelber, C., Gr"ubel, K., and R"ossler, W. (2014) Density of mushroom body synaptic complexes limits intraspecies brain miniaturization in highly polymorphic leaf-cutting ant workers, Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, The Royal Society 281.
       

    Kontakt/Contact

    Dr. Claudia Groh
    Behavioral Physiology and Sociobiology (Zoology II)
    University of Würzburg, Biozentrum
    Am Hubland
    97074 Würzburg, Germany

    Phone: +49 931 31 89266
    Fax: +49 931 31 84309
    Web: Claudia Groh's Homepage