Vrijdag 26/02/2021

Wetenschap

De grote evolutionaire mierenparadox verklaard: waarom werksters zich zo uitsloven en nooit baren

null Beeld Getty Images
Beeld Getty Images

Wat bezielt de werksters in de mierenkolonie, die niet baren maar zich uit de naad werken voor het nageslacht van een ander? Een gefixeerde hormoonhuishouding, vermoeden onderzoekers. 

Mieren leven in kolonies waarin een enkeling, doorgaans de koningin, het nageslacht ter wereld brengt en een enorme kaste werksters al het andere doet. Die werksters zijn steriel, ze planten zich niet voort. Dat maakt eusocialiteit, want zo heet dit fenomeen, tot een van de grote raadsels in de biologie. Want evolutionair succes betekent je genen doorgeven aan een volgende generatie, niet je doodwerken zonder voortplanting. 

Eusocialiteit is dan ook een zeldzaamheid. Het is in miljoenen jaren evolutie welgeteld negentien keer los van elkaar ontstaan, het vaakst nog bij kreeftachtigen in zee. Bij mieren is het één keer gebeurd, en dat moet bij een verre voorouder zijn geweest want alle 12.000 mierensoorten die we kennen zijn eusociaal. Dat zeldzame fenomeen heeft zeer succesvolle soorten opgeleverd: per mens lopen op aarde 100.000 mieren rond.

In een poging om dit raadsel op te lossen ging een ploeg van Amerikaanse en Europese onderzoekers op zoek naar genen die bij koningin en werksters in activiteit verschilden. Daar kwam één gen uit met een sleutel, een gen dat zorgt voor de aanmaak van de mierenvariant van insuline. De aanmaak van dit hormoon staat bij de koningin in hoge stand en bij werksters in lage. Dat is ook verklaarbaar, want insuline reguleert de stofwisseling. Reproduceren is een energievretend proces, waar je met een lage stofwisseling niet aan toekomt.

Kastenverdeling

Om te achterhalen wat insuline doet, gingen de onderzoekers te rade bij Ooceraea biroi, een Aziatische mier. O. biroi heeft nog niet zo'n strikte kastenverdeling; alle leden van de kolonie kunnen beurtelings koningin en werkster zijn. En dat patroon konden de onderzoekers beïnvloeden. Als ze bij mieren die aan het bakeren waren de larven weghaalden, gingen de mieren insuline produceren en eicellen aanmaken. Na de bakertijd kan er weer gereproduceerd worden.

Maar hetzelfde effect konden de wetenschappers bewerkstelligen door mieren extra insuline te geven, terwijl de larven in hun nabijheid bleven. Het signaal dat de larve normaal afgeeft ('zorg voor mij en denk nog niet aan nieuw nageslacht') wordt blijkbaar uitgeschakeld door extra insuline, melden ze in vakblad Science.

Dat brengt deze onderzoekers bij het volgende vermoeden: in den beginne waren er mieren die, net als O. biroi, nog geen arbeidsverdeling kenden maar cycli, met periodes van voortplanting en periodes van broedzorg. Het niveau van insulineproductie zal bij die mieren ongetwijfeld hebben gevarieerd. Een hoge insulineproductie heeft sommige mieren in staat gesteld de roep om zorg van de larven te negeren en alvast met de volgende leg te beginnen.

Als die kolonies daarmee succesvol werden, kan dat het verschil hebben uitvergroot en bestendigd. De lage insulineproductie van het overgrote deel van de mieren veroordeelde hen tot een bestaan als werkster.

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234