Über weite Strecken der Evolutionsgeschichte legten Tiere ihre Eier ab und zogen weiter. Forschende der Rockefeller University haben nun einen Weg nachgezeichnet, auf dem aus dieser Gleichgültigkeit Fürsorge wurde — und er führt überraschenderweise über die Biologie des Hungers.

Am Beispiel der Klonameise (Ooceraea biroi), deren Koloniemitglieder genetisch identisch sind, untersuchte das Team, wie ein einzelnes Insekt sein Leben zwischen zwei Aufgaben aufteilt: In jungen Tagen pflegt es die Brut, im Alter geht es auf Nahrungssuche. In der Kolonie verbringen junge Ameisen (etwa zwölf Tage alt) mehr als doppelt so viel Zeit mit der Pflege der Larven wie ihre älteren Nestgenossinnen (rund vier Monate), die ihrerseits weit mehr Zeit mit der Futtersuche verbringen.

Um die molekularen Schalter hinter diesem Wechsel zu finden, katalogisierten die Forschenden zunächst den vollständigen Satz an Neuropeptiden der Ameise — kurze Signalmoleküle im Gehirn — und identifizierten 70 davon. Viele synthetisierten sie und prüften sie einzeln in einem eigens entwickelten Versuchsaufbau, der eine einzelne Ameise mit einer einzelnen Larve zusammenbrachte und ihren Kontakt automatisch erfasste. Zwei Kandidaten stachen heraus, und sie ziehen in entgegengesetzte Richtungen: Neuropeptid F (NPF) verstärkte die Brutpflege, während Allatostatin A (AstA) die Ameisen von den Larven weg und zur Futtersuche trieb.

Die beiden Peptide folgen zudem dem Alter des Tieres. Junge, fürsorgliche Ameisen trugen in wichtigen Hirnregionen mehr NPF und weniger AstA; ältere, futtersuchende Ameisen zeigten das umgekehrte Muster. Ein Anheben oder Absenken des einen oder anderen Moleküls veränderte das Verhalten entsprechend und bestätigte, dass sie die lebenslange Übergabe der Aufgaben mitsteuern.

Ein alter Schaltkreis, neu genutzt

NPF und AstA sind keine Neuerungen. Beide sind uralte Regulatoren der Nahrungsaufnahme, über solitäre Tierarten hinweg konserviert, und bei den Ameisen blieben sie mit der Ernährung verknüpft: Ausgehungerte Ameisen bildeten mehr NPF und weniger AstA und verhielten sich wie Ammen, während gut gefütterte Tiere ins Gegenteil kippten und zur Futtersuche neigten.

"Unsere Arbeit ist ein Paradebeispiel dafür, dass die Evolution selten etwas völlig neu erfindet", sagte Daniel Kronauer, der das Laboratory of Social Evolution and Behavior an der Rockefeller University leitet. "Bei der Brutpflege geht es viel ums Füttern — nicht nur um einen selbst, sondern um den Nachwuchs."

Weil Säugetiere für ihre Fürsorge auf verwandte Signalmoleküle zurückgreifen, deuten die Ergebnisse auf einen gemeinsamen Bauplan hin, nach dem Elternverhalten im Tierreich immer wieder entstanden ist. Susanne Foitzik, Forscherin an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, die nicht an der Studie beteiligt war, wies darauf hin, dass die gegensätzlichen Rollen der Peptide den Kolonien einen flexiblen Hebel über das Verhalten geben. Mit rund 60.000 Hirnzellen — gegenüber etwa 100 Millionen bei einer Maus — könnte die Ameise zugleich ein handhabbares Fenster darauf öffnen, wie gesundes Altern das Gehirn umformt.