Grüter, Christoph Dr.

Dr. Christoph Grüter                                       
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Curriculum Vitae

 

seit 2015              Arbeitsgruppenleiter am Institut für Zoologie, Universität Mainz
2013 - 2015                                   Arbeitsgruppenleiter am Departement für Ökologie und Evolution, Universität Lausanne (Schweiz)
2012 – 2013 Postdoc, Departement für Biologie, Universität São Paulo (Brasilien), Gruppe von F. Nascimento
2008 – 2012 Postdoc, Universität Sussex (England), Gruppe von F. Ratnieks
 2004 – 2008 Dissertation: „soziales Lernen von Nahrungsgerüchen bei der Honigbiene (Apis mellifera)“, Institut für Ökologie und Evolution, Universität Bern (Schweiz) und Universität Buenos Aires (Argentinien) (betreut von W.M. Farina)
2002 – 2003 Master: „Monogamie und Brutpflege beim Buntbarsch Eretmodus cyanostictus“, Institut für Ökologie und Evolution, Universität Bern (Switzerland) (betreut von B. Taborsky)
2001 – 2002 Erasmussemester mit Schwerpunkt in Zoologie und Molekularbiologie, Universität Roma Tre (Italien)
1998 – 2003 Biologiestudium, Schwerpunkt in Zoologie, Universität Bern (Schweiz)

 

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:

Grüter C, Segers F, Menezes C, Vollet-Neto A, Falcon T, von Zuben L, Bitondi M, Nascimento F and Almeida E. Repeated evolution of soldier sub-castes suggests parasitism drives social complexity in stingless bees. Nature Communications, in press.

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.

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)

 

Publikationen

Grüter C, Segers F, Santos L, Hammel B, Zimmermann U and Nascimento F. Enemy recognition is linked to soldier size in a polymorphic stingless bee. Biology Letters, in press.

Grüter C*, Segers F*, Menezes C, Vollet-Neto A, Falcon T, von Zuben L, Bitondi M, Nascimento F and Almeida E. (2017) Repeated evolution of soldier sub-castes suggests parasitism drives social complexity in stingless bees. Nature Communications, 8: 4. (*contributed equally)

Sauthier R, I'Anson Price R and Grüter C. (2017) Worker size in honeybees and its relationship with season and foraging distance. Apidologie, 48: 234-246.

I'Anson Price R, Grüter C, Hughes WOH and Evison, S.E.F. (2016) Symmetry breaking in mass-recruiting ants: extent of foraging biases depends on resource quality. Behavioral Ecology and Sociobiology, 70: 1813-1820. 

Pasquier G, Grüter C. (2016) Individual learning and exploration are linked to colony foraging success in a mass-recruiting ant. Behavioral Ecology 27: 1702-1709.

Grüter C, von Zuben L, Segers FHID, Cunningham P (2016) Warfare in stingless bees. Insectes Sociaux 63: 223-236.

Segers FHID, Von Zuben LG, Grüter C (2016) Local differences in parasitism and competition shape defensive investment in a polymorphic eusocial bee. Ecology 97: 417-426.

Grüter C, Keller L (2016) Inter-caste communication in social insects. Current Opinion in Neurobiology 38: 6-11.

Hammel B, Vollet-Neto A, Menezes C, Nascimento FS, Engels W, Grüter C (2016) Soldiers in a stingless bee: work rate and task repertoire suggest guards are an elite force. The American Naturalist 187: 120-129.

I'Anson Price R, Grüter C (2015) Why, when and where did honey bee dance communication evolve? Frontiers in Ecology and Evolution 3: 125.

Grüter C, Maitre D, Blakey A, Cole R, Ratnieks FLW (2015) Collective decision making in a heterogeneous environment: Lasius niger colonies preferentially forage at easy to learn locations. Animal Behaviour 104:189-195

Czaczkes TJ, Grüter C, Ratnieks FLW (2015) Trail pheromones: an integrative view of their role in colony organization Annual Review of Entomology 60:581-599

Segers FHID, Menezes C, Vollet-Neto A, Lambert D, Grüter C (2015) Soldier production in a stingless bee depends on rearing location and nurse behaviour. Behavioral Ecology and Sociobiology 69:613-623

Grüter C, Leadbeater E (2014) Insights from insects about adaptive social information use. Trends in Ecology & Evolution 29:177-184

Czaczkes TJ, Grüter C, Ratnieks FLW (2014) Rapid up- and down-regulation of pheromone signalling due to trail crowding in the ant Lasius niger. Behaviour 151:669-682

Schürch R, Grüter C (2014) Dancing bees improve colony foraging success as long-term benefits outweigh short-term costs. PLoS ONE 9:e104660

Al Toufailia HM, Grüter C, Ratnieks FLW (2013) Persistence to unrewarding feeding locations by honeybee foragers (Apis mellifera): the effects of experience, resource profitability and season. Ethology 119:1096-1106

Al Toufailia HM, Couvillon MJ, Ratnieks FLW, Grüter C (2013) Honey bee waggle dance communication: signal meaning and signal noise affect dance follower behaviour. Behavioral Ecology and Sociobiology 67:549-556

Czaczkes TJ, Grüter C, Ratnieks FLW (2013) Negative feedback in ants: crowding results in less trail pheromone deposition. Journal of the Royal Society Interface 10:20121009

Czaczkes TJ, Grüter C, Ellis L, Wood E, Ratnieks FLW (2013) Ant foraging on complex trails: route learning and the role of trail pheromones in Lasius niger. Journal of Experimental Biology 216:188-197

Grüter C, Schürch R, Farina WM (2013) Task-partitioning in insect societies: non-random direct material transfers affect both colony efficiency and information flow. Journal of Theoretical Biology 327:23-33

Grüter C, Segers FHID, Ratnieks FLW (2013) Social learning strategies in honeybee foragers: do the costs of using private information affect the use of social information? Animal Behaviour 85:1443-1449

Farina WM, Grüter C, Arenas A (2012) Olfactory information transfer during recruitment in honey bees. In: Galizia CG, Eisenhardt D, Giurfa M (eds) Honeybee Neurobiology and Behavior - A Tribute to Randolf Menzel. Springer, Heidelberg, pp 89-101

Grüter C, Menezes C*, Imperatriz-Fonseca VL, Ratnieks FLW (2012) A morphologically specialized soldier caste improves colony defence in a Neotropical eusocial bee. PNAS 109:1182-1186 (*co-first author)

Bigio G, Grüter C, Ratnieks FLW (2012) Comparing alternative methods for holding virgin honey bee queens for one week in mailing cages before mating. PLoS ONE 7:e50150

Grüter C, Schürch R, Czaczkes TJ, Taylor K, Durance T, Jones SM, Ratnieks FLW (2012) Negative feedback enables fast and flexible collective decision-making in ants. PLoS ONE 7:e44501

Jones SM et al. (2012) The role of wax and resin in the nestmate recognition system of a stingless bee, Tetragonisca angustula. Behavioral Ecology and Sociobiology 66:1-12

Czaczkes TJ, Grüter C, Jones SM, Ratnieks FLW (2012) Uncovering the complexity of ant foraging trails. Communicative and Integrative Biology 5:78-80

Czaczkes TJ, Grüter C, Jones SM, Ratnieks FLW (2011) Synergy between social and private information increases foraging efficiency in ants. Biology Letters 7:521-524

van Zweden JS, Grüter C, Jones SM, Ratnieks FLW (2011) Hovering guards of the stingless bee Tetragonisca angustula increase colony defensive perimeter as shown by intra- and inter-specific comparisons. Behavioral Ecology and Sociobiology 65:1277-1282

Grüter C, Moore H, Firmin N, Helanterä H, Ratnieks FLW (2011) Flower constancy in honey bee foragers (Apis mellifera) depends on ecologically realistic rewards. Journal of Experimental Biology 214:1397-1402

Grüter C, Ratnieks FLW (2011) Flower constancy in insect pollinators: Adaptive foraging behaviour or cognitive limitation? Communicative and Integrative Biology 4: 1-4

Grüter C, Ratnieks FLW (2011) Honeybee foragers increase the use of waggle dance information when private information becomes unrewarding. Animal Behaviour 81:949-954

Grüter C (2011) Communication in social insects: sophisticated problem solving by groups of tiny-brained animals. In: Menzel R, Fischer J (eds) Animal Thinking: Contemporary Issues in Comparative Cognition. MIT Press, Cambridge, Massachusetts, pp 163-174

Wheeler B, Searcy WA, Christiansen MH, Corballis MC, Fischer J, Grüter C, Margoliash D, Owren MJ, Price T, Seyfarth R, Wild M (2011) Communication. In: Animal thinking: Contemporary issues in comparative cognition. Eds.: Fischer, J., Menzel, R., Cambridge, MA: MIT Press.

Grüter C, Czaczkes TJ, Ratnieks FLW (2011) Decision-making in ant foragers (Lasius niger) facing conflicting private and social information. Behavioral Ecology and Sociobiology 65:141-148

Grüter C, Kärcher M, Ratnieks FLW (2011) The natural history of nest defence in a stingless bee, Tetragonisca angustula (Latreille) (Hymenoptera: Apidae), with two distinct types of entrance guards. Neotropical Enomology 40:55-61

Grüter C, Leadbeater E, Ratnieks FLW (2010) Social learning: the importance of copying others. Current Biology 20:R683-R685

Farina WM, Grüter C (2009) Trophallaxis - A mechanism of information transfer. In: Jarau S, Hrncir M (eds) Food exploitation by social insects: Ecological, behavioral, and theoretical approaches. CRC Press, Boca Raton, Florida., pp 173-187

Grüter C, Balbuena MS, Farina WM (2009) Retention of long-term memories in different age groups of honeybee (Apis mellifera) workers. Insectes Sociaux 56:385-387

Grüter C, Farina WM (2009) Past experiences affect interaction patterns among foragers and hive-mates in honeybees. Ethology 115:790-797

Grüter C, Farina WM (2009) Why do honeybee foragers follow waggle dances? Trends in Ecology & Evolution 24:584-585

Grüter C, Farina WM (2009) The honeybee waggle dance: can we follow the steps? Trends in Ecology & Evolution 24:242-247

Grüter C, Arenas A, Farina WM (2008) Does pollen function as a reward for honeybees in associative learning? Insectes Sociaux 55:425-427

Grüter C, Balbuena MS, Farina WM (2008) Informational conflicts created by the waggle dance Proceedings of the Royal Society of London Series B 275:1321-1327

Diaz PC, Grüter C, Farina WM (2007) Floral scents affect the distribution of hive bees around dancers. Behavioral Ecology and Sociobiology 61:1589-1597

Grüter C, Farina WM (2007) Nectar distribution and its relation to food quality in honeybee (Apis mellifera) colonies. Insectes Sociaux 54:87-94

Farina WM, Grüter C, Acosta LE, Mc Cabe S (2007) Honeybees learn floral odors while receiving nectar from foragers within the hive Naturwissenschaften 94:55-60

Grüter C, Acosta LE, Farina WM (2006) Propagation of olfactory information within the honeybee hive. Behavioral Ecology and Sociobiology 60:707-715

Farina WM, Grüter C*, Diaz PC (2005) Social learning of floral odours within the honeybee hive Proceedings of the Royal Society of London Series B 272:1923-1928 (*co-first author)

Grüter C, Taborsky B (2005) Sex ratio and the sexual conflict about brood care in a biparental mouthbrooder. Behavioral Ecology and Sociobiology 58:44-52

Grüter C, Taborsky B (2004) Mouthbrooding and biparental care: an unexpected combination, but male brood care pays. Animal Behaviour 68:1283-1289