Individual & Collective Behavior in Insect Societies
FORSCHUNGSINTERESSEN
Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Organisation und Koordination von kollektiven Aktivitäten bei sozialen Insekten. Wir erforschen das Verhalten von Arbeiterinnen, ihre Entscheidungsstrategien, sowie die Zusammenhänge zwischen dem Verhalten des einzelnen Individuums und den Verhaltensmustern auf Kolonieebene. Unsere wichtigsten Modellsysteme sind die Honigbiene Apis mellifera, die brasilianische Biene Tetragonisca angustula und die beiden Ameisenarten Lasius niger und Temnothorax nylanderi. Wir kombinieren Verhaltensexperimente, Genomik und agentenbasierte Simulationsmodelle für unsere Forschung.
1. Die strategische Nutzung von Information bei Ameisen und Bienen: vom Verhalten des Individuums zum Verhalten der Kolonie
Kommunikation spielt eine zentrale Rolle in Insektenkolonien. Honigbienen, zum Beispiel, verwenden den berühmten Schwänzeltanz um ihren Schwestern den Standort einer guten Nahrungsquelle mitzuteilen. Sammlerinnen vieler Ameisen- und einiger Bienenarten legen Pheromonspuren um Nestgenossinnen zu rekrutieren. Trotzdem kann es für eine Nahrungssammlerin unter gewissen Umständen von Vorteil sein, diese Kommunkationssignale zu ignorieren und stattdessen selbstständig auf Nahrungssuche zu gehen („scouting“) oder Nahrungsstandorte zu besuchen, die in der Vergangenheit profitabel waren („personal information“). Wir untersuchen die ökologischen Umstände, die zu verschiedenen Strategien der Informationsnutzung führen und versuchen zu verstehen, wie individuelle Entscheidungen zu kollektiven Verhaltensmustern führen. Wir versuchen Gene zu identifizieren, die diese strategische Nutzung von Information beeinflussen.
Repräsentative Publikationen:
Grüter C and Leadbeater E (2014) Insights from insects about adaptive social information use. Trends Ecol. Evol. 29:177-184.
Grüter C, Czaczkes TJ and Ratnieks FLW (2011) Decision-making in ant foragers (Lasius niger) facing conflicting private and social information. Behav. Ecol. Sociobiol. 65:141-148.
Grüter C, Balbuena MS and Farina WM (2008) Informational conflicts created by the waggle dance. Proc. R. Soc. B 275:1321-1327.
2. Arbeitsteilung und Kolonieorganisation bei stachellosen Bienen (Meliponini)
Eine effiziente Arbeitsteilung ist ein wichtiger Grund für den ökologischen Erfolg sozialer Insekten. Bei den meisten sozialen Insektenarten ist Arbeitsteilung altersabhängig, d.h. verschiedene Aufgaben werden von Arbeiterinnen verschiedenen Alters erfüllt („temporal castes“). So sind beispielsweise meist ältere Arbeiterinnen für die Nahrungssuche zuständig, während jüngere Arbeiterinnen die Brut pflegen. Bei vielen Ameisen und Termiten spielt zusätzlich die Morphologie eine Rolle: verschiedene Aufgaben werden von Arbeiterinnen verschiedener Grösse und Form erfüllt („physical castes“). Während Arbeitsteilung bei Honigbienen und Ameisen relativ detailliert studiert wurde, ist nur wenig über Kolonieorganisation und Arbeitsteilung in der größten Gruppe eusozialer Bienen bekannt, den stachellosen Bienen (Meliponini). Stachellose Bienen zeigen eine grosse Vielfalt an Koloniestrukturen, die sowohl altersabhängige wie auch morphologieabhänige Arbeitsteilung beeinhalten. Wir untersuchen die Kosten und Nutzen, die mit verschiedenen Arten der Arbeitsteilung verbunden sind und versuchen zu verstehen, welche Faktoren zur Evolution von morphologischen Kastensystemen geführt haben könnten. Weil stachellose Bienen nur in den Tropen vorkommen, gehen wir regelmässig für Feldarbeit nach Brasilien, wo wir eng mit Kollegen der Universität São Paulo zusammenarbeiten.
Repräsentative Publikationen:
Segers FHID, von Zuben L and Grüter C (2016) Local differences in parasitism and competition shape defensive investment in a polymorphic eusocial bee. Ecology, 97, 417-426.
Hammel B, Vollet-Neto A, Menezes C, Nascimento FS, Engels W and Grüter C (2016) Soldiers in a stingless bee: work rate and task repertoire suggest they are an elite force. American Naturalist, 187, 120-129
Grüter C, Menezes C, Imperatriz-Fonseca V and Ratnieks FLW (2012) A morphologically specialised soldier caste improves colony defense in a Neotropical eusocial bee. PNAS, 109, 1182-1186. (*co-first author)
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GRUPPENMITGLIEDER
Gruppenleiter:
PhD Studenten:
- Tianfei Peng
- Yongqiang Wu
- Simone Glaser
- Anissa Kennedy (co-supervised by Prof. Susanne Foitzik)
MasterstudentInnen:
- Madeleine Donath (Title: Do honeybee followers of nectar and pollen dances differ in sensory perception? Co-supervised with Prof. Susanne Foitzik)
- Natascha Goy (Title: Adaptive value of tandem-running in ants: Insights from agent-based modelling)
BachelorstudentInnen:
- Xenia German (Title: Do Octopamine feeding and food quality affect Octopamine recepter?)