Kleeberg, Isabelle

Isabelle Kleeberg
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

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Forschungsschwerpunkt

In der Tierwelt gibt es verschiedene Typen von sozialen Strukturen, wie im einfachsten Falle eine Tieransammlung oder aber eine der komplexesten Formen die Eusozialität bei Ameisen. Das Leben in einem sozialen Insektenstaat bringt einige Vorteile mit sich die von anderen Organismen ausgenutzt werden können. Sozialparasitismus kommt häufig bei Ameisen vor, wobei es unterschiedliche Stufen gibt, die aufzeigen, in welchem Ausmaß die sozialen Leistungen der Wirte in Anspruche genommen werden. Meine Forschung beschäftigt sich mit dem speziellen Fall des Sklavenhaltertums, wobei sklavenhaltende Ameisen das Brutpflegeverhalten einer anderen Art ausnutzen. Dieses parasitische Verhalten hat schwerwiegende Konsequenzen für die Wirte, woraufhin diese oft Abwehrmechanismen entwickeln, um der Ausbeutung zu entkommen. Weiterhin haben Sklavenhalter eigene Anpassungen entwickelt wie chemische Mimikry um während eines Raubzuges nicht von den Wirtsarten erkannt zu werden. Diese Mechanismen, deren Evolution und mögliche Kosten von Verteidigungsmechanismen für die Wirtsarten bilden den Schwerpunkt meiner Arbeit, wobei ich im speziellen Unterschiede zwischen verschieden stark parasitierten Populationen in der Ausbildung von Abwehrmechanismen untersuche und weiterhin die Evolution von chemischen Strategien verschiedener Sklavenhalter vergleichen will. Raubzug von P. americanus, Video.

PhD-Projekt

In dem aktuellen Forschungsprojekt untersuchen wir die Auswirkungen von Sozialparasiten auf das Verhalten, die chemischen Profile und die Populationsgenetik von Wirten. Dies untersuchen wir an dem System von Protomognathus americanus (obligater Sklavenhalter) und seinen drei nah verwandten Wirtsarten Temnothorax longispinosus, T. curvispinosus und T. ambiguus. Weiterhin werden für die Untersuchung der Evolution chemischer Anpassungen von Sklavenhaltern noch zwei weitere Sozialparasiten untersucht. Temnothorax duloticus und die vor kurzem beschriebenen Art Temnothorax pilagens parasitieren ebenfalls die oben genannten Wirtsarten. Diesen Parasiten fehlen wesentliche Eigenschaften zur Kolonie Gründung und zu deren Erhalt. Daher bedienen sie sich artfremder Arbeiterinnen (Sklaven) welche die Aufzucht und Pflege ihrer Jungen in der Sklavenhalterkolonie übernehmen. Protomognathus americanus, sowie auch die anderen beiden Sklavenhalter, überfällt in regelmäßigen Abständen benachbarte Wirtskolonien, um zusätzliche Arbeiterinnen zu stehlen. Während dieser Raubzüge stiehlt Sklavenhalter die Brut von benachbarten Kolonien und zerstört oder tötet dabei häufig die Nester und Kolonien. Während meiner Doktorarbeit untersuche ich verschiedene Aspekte der Verteidigungsstrategien dieser drei Wirtsarten in unterschiedlich stark parasitierten Populationen. Insbesondere interessiert hier der unterschiedlich starke Selektionsdruck der zwischen diesen Populationen herrscht und inwiefern sich das Verhalten der Wirte unterscheidet. Zusätzlich forschen wir an der Entstehung einer speziellen Verteidigung bereits versklavter Arbeiterinnen. Diese Verteidigung wird als "Sklavenrebellion" bezeichnet. Anstatt sich adäquat um die Parasitenbrut zu kümmern, ermorden viele Wirtsameisen einen Großteil der Parasitenbrut. Hierbei interessiert inwiefern Verwandtenselektion dieses altruistische Verhalten erklären kann. Außerdem finden wir häufig im Feld Sklavenhalternester mit einer großen Anzahl an Sklavenhaltern und fragen uns daraufhin ob diese Nester in irgendeiner Weise die Sklavenrebellion unterdrücken können bzw. deren Brut chemisch besser angepasst ist. Diese Fragen werden mit Verhaltensexperimenten und GC-MS Analysen untersucht.

Publikationen

Kleeberg I, Jongepier E, Job S and Foitzik S. "Geographic variation in social parasite pressure predicts intra- but not interspecific aggressive responses in hosts of a slavemaking ant. Ethology, in press.

Kleeberg I & Foitzik S. The placid slavemaker: avoiding detection and conflict as an alternative, peaceful raiding strategy. Behavioral Ecology and Sociobiology, in press.

Jongepier E, Kleeberg I, Foitzik S. The ecological success of a social parasite increases with manipulation of collective host behaviour. J Evol Biol, in press.

Jongepier, E., Kleeberg, I., Job S. & Foitzik, S. Collective defense portfolios of ant hosts shift with social parasite pressure. Proceedings of the Royal Society B, in press.

Kleeberg, I., Pamminger, T., Jongepier, E., Papenhagen, M, and Foitzik, S. (2014): „Forewarned is forearmed: Aggression and information use determine fitness costs of slave raids.” Behavioural Ecology, 25 (5): 1058-1063.

Seifert, B., Kleeberg, I., Feldmeyer, B., Pamminger, T., Jongepier, E. and Foitzik, S. (2014): „Temnothorax pilganes sp. n. – a new slave-making species of the tribe Formicoxenini from North America (Hymenoptera, Formicidae). ZooKeys, 368, 65 – 77.

Pamminger, T., Leingärtner A., Achenbach A., Kleeberg I., Pennings P.S. and Foitzik S. (2013): “Geographic distribution of the anti-parasite trait “slave rebellion.” Evolutionary Ecology, 27 (1), 39 – 49.