Vandaag de dag zijn op alle continenten – behalve Antarctica – mieren te vinden. En daarmee hebben ze succesvol de wereld veroverd. Maar hoe ging dat precies? Heel simpel, zo onthult nieuw onderzoek: de mieren liepen gewoon de bloeiende planten achterna.
Wereldwijd zijn er meer dan 14.000 mierensoorten te vinden. En samen zouden deze – naar schatting – meer dan 4000 biljoen(!) individuen herbergen. Het zijn bizarre aantallen die wel onthullen dat de verspreiding van de kleine mier over die grote wereld een enorm succesverhaal is. Maar hoe zijn mieren er sinds hun ontstaan zo’n 140 miljoen jaar geleden nu precies in geslaagd (bijna) de hele wereld te veroveren? Het antwoord op die vraag is te lezen in het blad Evolution Letters. In het blad onthullen wetenschappers dat het succesverhaal van de mieren nauw samenhangt met een ander succesverhaal: dat van bloeiende planten.
De onderzoeksvraag
“Wanneer je rondkijkt in de wereld van vandaag de dag, dan zie je dat mieren op bijna elk continent allerlei verschillende leefgebieden bewonen,” stelt onderzoeker Matthew Nelsen. “En zelfs verschillende dimensies van die leefgebieden: sommige mieren leven onder de grond, anderen in bomen. Wij proberen te begrijpen hoe ze in staat waren om, afstammende van één gemeenschappelijke voorouder, te diversificeren en al die verschillende leefgebieden in te nemen.”
De bloeiende planten achterna
Daarbij hoefden de onderzoekers niet helemaal bij nul te beginnen. Eerder onderzoek had namelijk al uitgewezen dat mieren en bloeiende planten (ook wel bedektzadigen genoemd) beiden zo’n 140 miljoen jaar geleden ontstonden en ook gelijktijdig in aantal toenamen en zich (vanuit bossen) naar nieuwe (open) leefgebieden verspreidden. Het deed reeds vermoeden dat de evolutie van deze twee totaal verschillende organismen nauw met elkaar samenhing. Nelsen en collega’s namen die gedachte als uitgangspunt en besloten op zoek te gaan naar bewijs dat de evolutie van mieren hand in hand ging met de evolutie van bloeiende planten. “We gebruikten modellen om na te gaan waar en wanneer mieren in hun evolutionaire geschiedenis open leefgebieden begonnen te exploiteren,” legt Nelsen aan Scientias.nl uit. “Vervolgens legden we er eerdere studies die diverse methoden gebruikten om de evolutie van planten in die leefgebieden te kunnen beschrijven, naast.” Het onderzoek wijst uit dat voor veel van deze open habitats geldt dat mieren ze gelijktijdig met of iets na de bedektzadigen koloniseerden. “Dus hoewel open leefgebieden al lang bestonden, zien we mieren deze pas uitgebreid exploiteren nadat bloeiende planten er naartoe verhuisden,” concludeert Nelsen.
De boom in
En zo verspreidden de mieren zich dus gaandeweg over de wereld. Tot zo’n 60 miljoen jaar geleden hielden ze daarbij wel vast aan een leven onder de grond. Maar dat veranderde daarna in sommige habitats; daar begonnen mieren de bomen in te trekken. En ook dat lijkt weer te zijn ingegeven door een verandering die hun metgezellen – de bloeiende planten – ondergingen, zo stellen de onderzoekers. “We ontdekten dat de transitie van nesten in de grond naar nesten in de bomen plaatsvond rond of na de tijd dat de bladeren van bloeiende planten veranderden,” aldus Nelsen. “Sommige planten in bossen begonnen via heel kleine gaatjes in hun bladeren meer waterdamp ‘uit te ademen’ en maakten zo de omgeving een stuk natter, waardoor deze meer begon te lijken op een regenwoud.” En in die nattere omgevingen begonnen sommige mieren – net als sommige kikkers en slangen overigens – hun toevlucht te zoeken in bomen.
En zo tonen de onderzoekers dus heel overtuigend aan dat de evolutionaire geschiedenis (en diversificatie) van de mieren nauw samenhangt met die van bloeiende planten. Het roept natuurlijk in eerste instantie de vraag op waarom mieren de planten achterna gingen. “Er zijn verschillende manieren waarop bloeiende planten voordelig kunnen zijn voor mieren,” stelt Nelsen. “Zo kunnen planten op verschillende manieren een bron van voedsel vormen voor mieren.” Zo voorzien sommige planten hun zaden van een aanhangsel dat als voedsel kan dienen voor mieren en ook wel ‘mierenbroodje’ wordt genoemd. “De mieren pakken het zaad, eten het mierenbroodje en gooien het zaad weer weg,” aldus Nelsen. Het is een aanpak die overigens ook voor de planten weer heel voordelig is, omdat de mieren de planten zo helpen bij de verspreiding van hun zaad. “Maar mieren kunnen ook indirect bevoordeeld worden door de aanwezigheid van planten. Bijvoorbeeld doordat planten weer andere gewervelden die door mieren worden gegeten, ondersteunen. Daarnaast kan de invasie van deze bloeiende planten ook de plantendiversiteit in open leefgebieden hebben vergroot, wat mogelijk ook weer voordelig is voor mieren.”
Toekomst
Het onderzoek geeft niet alleen meer inzicht in de evolutionaire geschiedenis van mieren (en planten), maar heeft ook implicaties voor de toekomst. “Mieren spelen in open habitats een belangrijke rol in de nutriëntenkringloop, aanpassing van de bodem en structurering van de plantgemeenschap en dus kan een beter begrip van wanneer en hoe ze deze leefgebieden binnenkwamen ook meer inzicht geven in de oorsprong van deze ecosysteemservices en hoe toekomstige verstoringen deze zouden kunnen beïnvloeden (…) Veranderingen in plantgemeenschappen – zoals we bijvoorbeeld ten gevolge van historische en moderne klimaatveranderingen zien – kunnen bijvoorbeeld een sneeuwbaleffect hebben en ook dieren en andere organismen die van deze planten afhankelijk zijn, raken.”
Want dat is, wat Nelsen betreft in ieder geval, toch de belangrijkste boodschap van de studie: we kunnen de rol die planten op aarde spelen en gespeeld hebben, bijna niet overschatten. “Planten hebben de wereld veranderd en de ecologie en evolutie van zoveel verschillende groepen organismen beïnvloedt en daar zien we (in deze studie, red.) een nieuw voorbeeld van.”
