Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

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Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

Beitragvon Merkur » Samstag 21. Februar 2015, 12:44

Im eusozial-Forum wird diskutiert, dass Toxine aus verschimmelnden Haferflocken möglicherweise den Blattschneider-Pilz schädigen können:
http://eusozial.de/viewtopic.php?f=130&t=3226

Ich kann selbst nichts dazu beitragen, möchte also nur darauf hinweisen, so dass sich Blattschneider-Halter auch mit diesem Aspekt befassen können.
(Ich hoffe, @ Steffen Kraus, dass ich Dir hier nicht zuvor gekommen bin!)

MfG,
Merkur
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Re: Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

Beitragvon Steffen Kraus » Samstag 21. Februar 2015, 14:03

Hallo Merkur, Hallo Ihr,

Alles ok, Hauptsache das Thema ist auch hier hinein gekommen.
Da ich auch nur ein kleines Zeitfenster frei habe, um zu schreiben, wurde das Thema von mir nur im Eusozial angestoßen. Liegt also nur daran, aber ich persönlich finde forenübergreifende Arbeit sehr gut. Viel, viel besser als Feindschaften, so wie es früher (hoffentlich) mal war. Denn, ob Händler, Wissenschaftler und Ameisenhalter, haben eines gemeinsam... alle lieben diese Racker!
Ich bin auch gespannt, ob Nipian etwas zu dem Thema schreibt, das wird bestimmt interessant!
Ich habe leider nicht sehr viel Fachwissen, kann daher immer nur Fragen stellen, aber das ist immer ein Anfang!
Gruß Steffen
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,,es ist nicht wichtig, was andere denken wenn man kommt, es ist wichtig was sie denken, wenn man geht!
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Re: Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

Beitragvon Merkur » Samstag 21. Februar 2015, 18:36

Wie gesagt, habe ich keine direkte Erfahrung mit Blattschneidern!

Klar ist aber, dass die Tiere mit dem Blattmaterial die ganze Palette von Pilzsporen und Bakterien, die aus der Luft auf dem Blattmaterial landen, mit in den Bau schleppen. In den tropischen oder subtropischen Heimatländern werden das noch viel mehr Arten sein als in unseren Mittelbreiten.
Die Ameisen haben dagegen eine Abwehr installiert, eine „biologische Bekämpfung“ durch symbiotische Actinomyceten (s. u.).
Dennoch kommt es auch in der Natur vor, dass eine parasitische Pilzgattung (Escovopsis) den Blattschneiderpilz überwuchert und die Kolonie zum Absterben bringt. Ich habe unten mal aus dem AmeisenWiki kopiert (etwas überarbeitet), was da eingetragen ist.

Betr. der Haferflocken kann ich nur spekulieren: Werden sie z. B. im Futterbecken feucht, und nicht alsbald abtransportiert, könnten sich darin bereits Schimmelpilze entwickeln (Sporen sind mit Sicherheit drin). Es ist dann eine Frage von Mengenverhältnissen, ob die Antbiotika der Ameisensymbionten mit dem Schimmelbefall fertig werden, oder ob dieser überhand nimmt. Spekulation, wie gesagt, aber ich erinnere mich, dass die riesige Atta-Kolonie Im Gößwald-Institut*) in Würzburg seinerzeit auch Haferflocken bekam. Doch stets als Zusatzfutter bei einem Überschuss an Blattmaterial aus dem Freiland.
Als "Vorratsfütterung" bei Abwesenheit könnten Haferflocken daher wirklich riskant sein!
*) Bei der Haltung zu beachten

Aus dem AWiki: http://www.ameisenwiki.de/index.php/Kra ... on_Ameisen. Hier:
Escovopsis ist eine Pilzgattung, die in den Pilzgärten von Blattschneiderameisen parasitiert. Normalerweise wird Escovopsis durch Antibiotika in Grenzen gehalten, die von Streptomyceten auf der Thorax-Unterseite der Ameisen stammen. Wenn allerdings die Escovopsis überhand nehmen, wird der Kulturpilz der Ameisen vernichtet. Schließlich wuchert Escovopsis auch auf den Ameisen selbst, so dass die Kolonie zugrunde geht.
Siehe: Literaturhinweise: Blattschneiderameisen: Zusammenleben von vier Partnern (07.01.2006)

Ein Artikel (# 1) im „Spiegel“ vom 7. Januar 2006 beschreibt recht eindrucksvoll das Zusammenleben von vier Organismen im Attini-Nest: I) Ameisen – II) deren Futterpilz – III) dessen parasitischer Pilz (Gatt. Escovopsis) – IV) Bakterien (Actinomyceten) an der Cuticula der Ameisen, die Antibiotika gegen den parasitischen Pilz erzeugen. Für Halter von Blattschneiderameisen ist es sicher interessant zu wissen, welch komplizierten Organismenkomplex sie sich mit einer Blattschneider-Kolonie einhandeln.

Unter (# 2) ist die Zusammenfassung des Artikels in „Science“ vom 6. Jan. 2006 zu finden, der dem Spiegel-Artikel zugrunde liegt. Hier wird beschrieben, dass die Actinomyceten bei pilzzüchtenden Ameisen vorkommen, aber nicht bei verwandten, nicht pilzzüchtenden Ameisen, und dass diese Bakterien in speziellen Gruben in der Cuticula gedeihen. Drüsenzellen unter den Gruben scheinen die Actinomyceten zu ernähren.

(# 3) habe ich noch angefügt um zu zeigen, dass die Kenntnis dieser komplizierten Zusammenhänge nicht ganz neu ist: Bereits 1999 wurden die symbiontischen Actinomyceten in der „Nature“ beschrieben. Erstautor in beiden wissenschaftlichen Veröffentlichungen ist C.R. Currie.

(# 1) Der Spiegel 07. Januar 2006 http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde ... 82,00.html
PESTIZID AM LEIB: Ameisen tragen Antibiotika-Rüstungen
Einige Ameisen haben auf ihrem Chitinpanzer Höhlungen, in denen Bakterien leben. Die stellen ein wirksames Antibiotikum zur Schädlingsabwehr her. Mit der biochemischen Keule schützen die Insekten ihre landwirtschaftlichen Anbauflächen. Einige Ameisengattungen betätigen sich als Pilzzüchter, um sich von ihrer Zucht zu ernähren. Doch nicht nur den kleinen Tieren selbst, sondern auch einem parasitären Mikropilz namens Escovopsis dienen diese Zuchtpilze als Nahrungsmittel. Diese Bedrohung ihrer Anbauflächen bekämpfen die Ameisen mit den Bakterien in ihrer Außenhaut, dem so genannten Exoskelett. Die Mikroorganismen produzieren Antibiotika, die den Parasiten wirksam schädigen, berichten Forscher um Cameron Currie von der University of Wisconsin in Madison im Fachmagazin "Science" (Bd. 311, S. 81).
AMEISEN: PILZBEKÄMPFER IN DER RÜSTUNG (Im Original: 3 Bilder)
Um die Symbiose von Insekt und Bakterium genauer zu untersuchen, betrachteten die Forscher verschiedene Ameisengattungen unter dem Elektronenmikroskop. Ausgangspunkt der Studie war die Cyphomyrmex-Ameise, an der große, blütenförmige Bakterienansammlungen zwischen Kopf und dem ersten Beinpaar besonders auffällig sind - die Tiere tragen gewissermaßen Krägen aus Mikroorganismen.
Nachdem die Biologen den Bakterienhaufen entfernt hatten, zeigten sich halbmondförmige Vertiefungen im Exoskelett, in denen die hilfreichen Bakterien heranwachsen. Außerdem entdeckten die Forscher Drüsenzellen unterhalb der Einschlüsse, von denen die Bakterien ihre Nahrung beziehen.

Alle pilzanbauenden Ameisengattungen beherbergen Bakterien in Einschlüssen, fanden die Wissenschaftler heraus. Bei den engeren Verwandten ohne gärtnerische Ambitionen hingegen konnten sie keine der charakteristischen Merkmale finden. Dieser Unterschied deute darauf hin, dass sich die pilzzüchtenden Ameisen, die Parasiten und die Bakterien gleichzeitig entwickelt haben, glauben die Forscher.

Ungeklärt sei jedoch die Frage, warum der Schädling nicht resistent gegen das Antibiotikum geworden ist. Schließlich bieten die Antibiotika den Ameisen schon seit Millionen von Jahren einen effektiven Schutz gegen den Escovopsis-Parasiten.

(# 2) Science 6 January 2006: Vol. 311. no. 5757, pp. 81 – 83 DOI: 10.1126/science.1119744
Coevolved Crypts and Exocrine Glands Support Mutualistic Bacteria in Fungus-Growing Ants
CAMERON R. CURRIE, MICHAEL POULSEN, JOHN MENDENHALL, JACOBUS J. BOOMSMA, JOHAN BILLEN.
Abstract. Attine ants engage in a quadripartite symbiosis with fungi they cultivate for food, specialized garden parasites, and parasite-inhibiting bacteria. Molecular phylogenetic evidence supports an ancient host-pathogen association between the ant-cultivar mutualism and the garden parasite. Here we show that ants rear the antibiotic-producing bacteria in elaborate cuticular crypts, supported by unique exocrine glands, and that these structures have been highly modified across the ants' evolutionary history. This specialized structural evolution, together with the absence of these bacteria and modifications in other ant genera that do not grow fungus, indicate that the bacteria have an ancient and coevolved association with the ants, their fungal cultivar, and the garden parasite.
Es ist dringend zu empfehlen, dass man sich den Beitrag in Science 6 January 2006 ansieht: Wunderbare Bilder der Bakterienkulturen auf bzw. unter den Ameisen, sowie Raster-EM-Aufnahmen der Gruben, in denen die Streptomyceten gezüchtet werden usw.! Der Artikel ist online:
https://bio.kuleuven.be/ento/pdfs/curri ... e_ants.pdf

(# 3) Nature 398, 701 - 704 (1999)
Fungus-growing ants use antibiotic-producing bacteria to control garden parasites
CAMERON R. CURRIE, JAMES A. SCOTT, RICHARD C. SUMMERBELL & DAVID MALLOCH
Abstract: The well-studied, ancient and highly evolved mutualism between fungus-growing ants and their fungi has become a model system in the study of symbiosis. Although it is thought at present to involve only two symbionts, associated with each other in near isolation from other organisms, the fungal gardens of attine ants are in fact host to a specialized and virulent parasitic fungus of the genus Escovopsis (Ascomycotina). Because the ants and their fungi are mutually dependent, the maintenance of stable fungal monocultures in the presence of weeds or parasites is critical to the survival of both organisms. Here we describe a new, third mutualist in this symbiosis, a filamentous bacterium (actinomycete) of the genus Streptomyces that produces antibiotics specifically targeted to suppress the growth of the specialized garden-parasite Escovopsis. This third mutualist is associated with all species of fungus-growing ants studied, is carried upon regions of the ants' cuticle that are genus specific, is transmitted vertically (from parent to offspring colonies), and has the capacity to promote the growth of the fungal mutualist, indicating that the association of Streptomyces with attine ants is both highly evolved and of ancient origin.

MfG,
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Re: Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

Beitragvon Reber » Samstag 21. Februar 2015, 18:58

Ergänzend zu Merkurs Ausführungen möchte ich noch auf diesen Artikel aus dem "Portal für Organische Chemie" hinweisen: Blattschneiderameisen nutzen Bakterien, um Schadpilze abzuwehren

Die Forscher isolierten von drei Blattschneiderameisenarten der Gattung Acromyrmex 19 verschiedene Bakterienarten (Pseudonocardia, Dermacoccus und Streptomyces). Im Bioassay hemmten insbesondere mehrere Streptomyceten-Isolate den Schadpilz Escovopsis. "Wir haben einen dieser Streptomyceten ausgewählt und kultiviert, um den Wirkstoff gegen den Pilz zu isolieren", erläutert Susanne Haeder das Vorgehen. Und die Forscher wurden tatsächlich fündig: "Wir konnten schließlich hochwirksame Candicidin-Polyenmakrolide identifizieren, die das Wachstum des Schadpilzes Escovopsis stark hemmen."

Candicidine gehören zur Klasse der Polyenmakrolide, von denen einzelne Vertreter in der Medizin gegen Pilzinfektionen eingesetzt werden. Sie wurden 1953 zum ersten Mal isoliert und zeigen eine hohe Wirksamkeit gegen den humanpathogenen Pilz Candida albicans. "Die Blattschneiderameisen verwenden somit tatsächlich eine ähnliche Strategie wie der Mensch, um sich gegen pathogene Pilze zu schützen" so Arbeitsgruppenleiter Dieter Spiteller. Bei drei weiteren untersuchten Ameisenarten fanden die Forscher mindestens ein Bakterium, das ebenfalls Candicidin-Makrolide produziert. Demnach scheinen diese antifungalen Substanzen häufig von Blattschneiderameisen zur Bekämpfung von Escovopsis genutzt zu werden.


Hier gehts zur Arbeit: http://www.pnas.org/content/106/12/4742.full

Edit: Laut Hölldobler und Wilson (Der Superorganismus, S. 490) werden "die Beete mit den Pilzfäden schliesslich von den kleinsten und am häufigsten vorkommenden Arbeiterinnen (Pygmäen genannt) kontrolliert. Mit ihren Antennen betasten sie die Oberfläche der Pilzfäden, sie belecken die Oberfläche und entfernen Sporen und Hyphen von fremden Schimmelpilzarten."

"Die Oberfläche"(!). Wäre es von daher möglich, dass die Ameisen gar nicht an den fremden und schädlichen Pilz kommen, ihn nicht entfernen können, weil er eben nicht auf der Oberfläche von frisch geschnittenen, dünnen Blättern wächst, sondern die verhältnismässig dicken Haferflocken durchdringt, im Inneren keimt?
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"Obgleich die Welt ja, so zu sagen,
Wohl manchmal etwas mangelhaft,
Wird sie doch in den nächsten Tagen
Vermutlich noch nicht abgeschafft."
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Re: Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

Beitragvon NIPIAN » Samstag 21. Februar 2015, 19:25

Hoi,

is ne ganz einfache Antwort: klar, können sie.
Wobei sich das daraus ergibt, dass ein "nein, können sie nicht" ausgeschlossen werden kann.
Selbstverständlich gibt es ein "aber", also Einschränkungen: Hängt damit zusammen, dass es keinen Myrmekologen gibt, der diese spezielle Fragestellung je untersucht hat - in der Mikrobiologie z.B. solche Pilz-schädigt-Pilzgeschichten allerdings bekannt sind (z.B. mykoparasitische Zygomyceten -> Befall eines Wirtspilzes durch einen anderen, parasitären Pilz zu Fortpflanzungszwecken, Hefen -> bilden Alkohol, damit kommt nicht jeder Schimmelpilz zurecht etc.)

Es geht hier um Schimmelpilze. Schimmelpilze benötigen zum Aufblühen bestimmte Lebensräume in denen sie besser wachsen können als z.B. andere Schimmelpilze. Dazu benötigt es spitze Ellenbogen, oder interessante Sekundärmetabolite (entgegen zu den Primärmetabolite sind jene Zwischenabbauprodukte des Stoffwechsels NICHT überlebenswichtig, können aber einen wichtigen Stoff für das Überleben im Konkurrenzkampf darstellen). Es sind über 1000 Sekundärmetabolite bekannt und einige davon wirken auch gegen Pilze. Alkohol (Hefen, s.o.), Zitronensäure (Aspergillus niger, kommt auch schon einmal im Magen- und Darmtrakt von Menschen vor), Biofilmbestandteile (viele Schimmelpilzarten basteln sich einen Biofilm, oder nehmen erfolgreich daran teil -> Abfluss in der Küche, nasser Kompost, Klima-& Kläranlagen, Abwasserkanäle, Feuchtbiotop Blattschneiderameisennest...).

Nun zum eigentlichen Teil: Blattschneiderameisen nutzen am liebsten und am längsten Blätter. Diese Symbiose hat bereits mehrere Jahrmillionen funktioniert und ist aufeinander abgestimmt. Die Abwehrmaßnahmen der Ameisen sind daran trainiert worden. Blattwerk unterscheidet sich in der Zusammensetzung gegenüber Haferflocken deutlich. Die Verhältnisse und der Aufbau von Grundbausteinen von Kohlenhydraten und Fetten bspw. sind grundverschieden. Kann also sein, dass im feucht-warmen Klima mit Haferflocken ein anderer Pilz als der der Blattschneiderameisen die Oberhand gewinnen kann. Und vielleicht schafft er das durch Sekundärmetabolite wie Säuren, Alkohole oder auch Enzyme. Und vielleicht ist das ein Pilz, wie er überall vorkommt. Z.B. Aspergillus spp., Sprosspilze, beide sehr gerne auf Haferflocken - wegen der leicht verdaulichen Kohlenhydrate :) . Ist ein wenig wie russisch Roulette, wenn man etwas macht, von dem keiner weiß, wie es wirkt. Bei fünf Leuten klappt's mit den Haferflocken, aber bei einem sechsten wird alles n schwarzer Matschhaufen. Die fünf Leute werden behaupten, dass es funktioniert - bringt nur dem sechsten nichts^^. Es stellt sich die Frage, wer leichter das Ungewohnte erträgt. Der Halter, wenn er im Winter Blätter sucht, oder die Ameisen, wenn sie die Nebenbuhler um die Haferflocken permanent bekämpfen.

An dieser Stelle wieder einmal mein Credo: haltet die Tiere möglichst naturident, dann passiert am ehesten nichts ungewolltes. Das beinhaltet unter Umständen einen regelmäßigen Spaziergang zum ganzjährig grünen Buschwerk.

Ich habe nicht viel Literatur zu Schimmelpilzen. Hab mir das aus Allgemeine Mikrobiologie - Fuchs, sowie Medizinische Mikrobiologie - Hof, Dörries zusammengeklaubt.
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Re: Haferflocken für Blattschneider: Gefahr durch Schimmel?

Beitragvon Reber » Sonntag 20. November 2016, 11:50

Es passt hier vielleicht nur indirekt rein, trotzdem: Ein Wissenschaftler-Team, das sich aus Forschern der Universidad de Costa Rica (UCR), der Harvard University und der University of Wisconsin-Madison zusammensetzt, hat ein Patent auf ein Antibiotikum namens Selvamicin angemeldet. Dieses wird von Bakterien im Nest von Ameisen der Gattung Apterostigma schon seit 50 Mio. Jahren gegen parasitäre Pilze produziert - ohne dass letztere eine Resistenz entwickeln konnten.

Hier gehts zum Artikel: http://www.heise.de/tp/features/Ameisen ... 84184.html
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