Nieuw onderzoek kan helpen verklaren waarom deze kleine mieren meestal niet verdwalen in de grote woestijn

Naast een ingebouwd navigatiesysteem blijken de mieren – indien nodig – ook nog eens hun eigen herkenningspunten te bouwen. En zo vergroten ze de kans dat ze de weg naar huis weten te vinden aanzienlijk.

Het leven van de woestijnmier Cataglyphis fortis is niet eenvoudig. De mieren leven op de vegetatie-arme zoutvlaktes in Noord-Afrika en moeten ver de woestijn in wandelen om aan voedsel te komen. Zodra ze dat voedsel – bijvoorbeeld in de vorm van een dood insect – gevonden hebben, begint de uitdaging echter pas echt. Dan moeten de mieren immers de weg naar huis weer weten te vinden. Gelukkig beschikken ze over een soort ingebouwd navigatiesysteem dat onderzoekers ook wel aanduiden als ‘padintegratie’. Het houdt kort gezegd in dat de mieren bijhouden welke bewegingen ze maken en op basis daarvan ook weer de weg naar huis weten te vinden. “Deze mieren gebruiken zowel een ‘zonnekompas’ als een ‘stappenteller’ om de afstanden die ze afleggen te meten,” stelt onderzoeker Marilla Freire. Daarnaast heeft eerder onderzoek al uitgewezen dat ze in aanvulling daarop zowel visuele herkenningspunten als geuren kunnen gebruiken om de weg naar huis te vinden. “Wij geloven dat dit extreem moeilijke leefgebied zo – middels evolutie – geleid heeft tot de ontwikkeling van een navigatiesysteem met ongeëvenaarde precisie.”

Herkenningspunten
Maar nieuw onderzoek van Freire en collega’s toont nu aan dat de mieren er nóg een handig trucje op nahouden. Zo blijken ze indien nodig ook gewoon hun eigen herkenningspunten te bouwen en zo de kans dat ze na een lange, barre tocht door de woestijn weer veilig thuiskomen te vergroten. Dat is te lezen in het blad Current Biology.

Het idee
Het idee voor het onderzoek ontstond tijdens eerdere studies, van dezelfde onderzoeksgroep, in Tunesië. Daarbij viel het de onderzoekers op dat de ingang van de mierennesten in het hart van de zoutvlakte – waar nauwelijks herkenningspunten te vinden zijn – heel hoog ligt. Ondertussen bleken de ingangen van de nesten aan de met struiken bedekte randen van de zoutvlaktes veel lager of zelfs vrijwel onzichtbaar te zijn. Het riep de vraag op of de mieren hun nesten in de afwezigheid van duidelijke herkenningspunten misschien hoger maakten om zo als het ware zelf een herkenningspunt te creëren.

Het onderzoek
“Het is altijd lastig om te achterhalen of een dier iets met opzet doet of niet,” benadrukt onderzoeker Markus Knaden. “De hoge nesten in het midden van de zoutvlakte zouden ook een bijkomend effect kunnen zijn van een andere grondstructuur of windomstandigheden.” Maar de onderzoekers slaagden erin een experiment op te zetten dat meer inzicht kon geven in de oorsprong van die hogere mierennesten. Ze verwijderden een aantal van die voor mierennesten in het hart van de zoutvlakte gelegen zo typerende heuvels die naar de ingang van het nest leidden. Vervolgens verzagen ze een aantal van die afgevlakte mierennesten van kunstmatige herkenningspunten, terwijl ze bij andere nesten geen herkenningspunten terugplaatsten. “Vervolgens keken we wat er gebeurde.”

Resultaten
Het onderzoek onthult dat verwijdering van de heuvels ertoe leidde dat minder mieren de weg naar huis wisten te vinden. Het wijst erop dat de heuvels, in ieder geval in het hart van de vrij lege zoutvlaktes, belangrijke herkenningspunten zijn. Dat laatste wordt verder onderschreven door het feit dat de in het nest achtergebleven mieren nadat de onderzoekers de heuvels verwijderden direct aan de slag gingen om deze weer in ere te herstellen (zie kader). Heel anders ging het wanneer de onderzoekers in het hart van de zoutvlakte de heuvels verwijderden en vervingen door kunstmatige herkenningspunten (in de vorm van kleine zwarte cilinders die naast de (nu laaggelegen nestingang) werden geplaatst. In dat scenario gingen de mieren geen nieuwe heuvel bouwen; blijkbaar maakten de cilinders een hooggelegen en dus gemakkelijker herkenbare nestingang overbodig.

Reizigers en bouwers
In de mierenkolonie worden de taken verdeeld. De oudere, meer ervaren mieren gaan op zoek naar voedsel, terwijl de jongere mieren zich bezighouden met het bouwen van het nest. Wat in dit onderzoek opvalt, is dat de bouwende mieren in het hart van de zoutvlakte, zodra de hogergelegen nestingang wordt verwijderd en er geen nieuwe herkenningspunt voor in de plaats komt, direct aan de slag gaan om de hooggelegen nestingang en dus het herkenningspunt te herstellen. Het suggereert dat de achtergebleven mieren zich er op de één of andere manier van bewust zijn dat hun reizende nestgenoten dat herkenningspunt missen. Hoe ze dat precies weten, is onduidelijk. “Mogelijk merken de mieren in het nest op de één of andere manier op dat er minder voedselzoekers terugkomen en voeren ze de bouwactiviteiten rond de nestingang daarom op,” aldus Freire.

Dat de mieren indien nodig hun eigen herkenningspunten (her)bouwen, is opzienbarend, vindt Knaden. “De dieren kunnen zich – ondanks hun kleine brein – visuele signalen en reuksignalen eigen maken. Daarnaast zijn ze in staat om te beslissen welke informatie wel en niet nuttig is voor hun navigatie. Dat wisten we allemaal al. Maar het feit dat ze zelfs hun eigen herkenningspunten bouwen en alleen besluiten om daarin te investeren als in de omgeving geen andere herkenningspunten te vinden zijn, is heel verrassend.”

Tegelijkertijd wijst het onderzoek ook uit dat het eigenlijk logisch is dat de mieren zich in zoveel bochten wringen om succesvol te navigeren. “Wij observeerden dat de mieren in staat zijn om veel grotere afstanden af te leggen dan gedacht,” aldus Freire. “De grootste afstand die één mier aflegde, bedroeg meer dan twee kilometer. Maar we observeerden ook een onverwacht hoge sterfte. Ongeveer 20 procent van de voedselzoekende mieren vond na een extreem lange tocht de weg naar huis niet terug en stierf voor onze ogen. Het verklaart de enorme selectiedruk voor een nog betere oriëntatie.”

Bronmateriaal

"Desert ant increase the visibility of their nest entrances in the absence of landmarks" - Max Planck Institute for Chemical Ecology (via Eurekalert)
Afbeelding bovenaan dit artikel: Markus Knaden, Max Planck Institute for Chemical Ecology (CC BY-SA)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd