Uit een nieuw onderzoek blijkt dat kwaliteit niet altijd de beste optie is.
Als je moet kiezen, ga je dan voor kwaliteit of voor kwantiteit? Nieuw onderzoek laat zien dat mieren die afweging al miljoenen jaren geleden hebben gemaakt. In een studie die verscheen in Science Advances beschrijven onderzoekers hoe bepaalde mierensoorten hun kolonie kunnen laten groeien door minder te investeren in de cuticula, de beschermlaag van het uitwendige skelet. Minder pantser per mier betekent dat er meer voedingsstoffen overblijven om extra werksters mee te produceren. En die strategie blijkt in de evolutie verrassend succesvol.
Kwantiteit versus kwaliteit
Teamlid Evan Economo, entomoloog aan de University of Maryland, zegt: “Er is in de biologie een vraag wat er met individuen gebeurt als de samenleving waarin ze leven complexer wordt. Taken die een dier eerst alleen zou moeten doen kunnen sneller opgelost worden door een groep.” Het gevolg daarvan: als de kolonie meer regelt, hoeft elke mier misschien minder zelf te kunnen.
Daar hoort volgens het team ook bij dat individuen “goedkoper” kunnen worden. Ze kosten minder bouwstoffen, maar zijn afzonderlijk mogelijk ook minder stevig. “Dat idee was nog niet echt getest met grote analyses van sociale insecten,” zegt Economo.
Mieren zijn daarvoor een ideaal, omdat mierensoorten onderling enorm kunnen verschillen in hoe groot ze hun kolonies gemiddeld maken. Hoofdonderzoeker Arthur Matte zegt: “Mieren zijn overal te vinden, maar de basisstrategieën die hun enorme kolonies en grote diversiteit mogelijk maakten zijn nog nauwelijks onderzocht.”
Cuticula
Uit het onderzoek blijkt dat de cuticula er in ieder geval deels met het antwoord te maken heeft. Die laag beschermt mieren tegen vijanden, uitdroging en ziekte. Ook geeft hij stevigheid aan het lichaam zodat spieren goed kunnen werken. Maar er zit een flink prijskaartje aan: het maken van een degelijke cuticula kost veel schaarse voedingsstoffen. De onderzoekers vermoedden daarom dat er sprake is van een evolutionaire afweging: hoe dikker de cuticula is per mier, hoe minder ruimte er is om veel mieren in leven te houden.
Leestip: Waarom mieren in dit opzicht beter kunnen samenwerken dan wij
Om dat te testen gebruikten ze een grote set 3D-röntgenscans. Daarmee maten ze het volume van de cuticula en het totale lichaamsvolume van meer dan 500 mierensoorten. De uitkomst: de investering in de cuticula verschilde tussen mierensoorten sterk. Bij sommige soorten was het maar 6 procent van het lichaamsvolume, bij andere liep het op tot 35 procent. Daarna plaatsten ze deze gegevens in evolutionaire modellen en vergeleken ze de waarden met koloniegrootte.
Grotere kolonies
Het patroon was duidelijk: soorten met een dunnere cuticula hadden vaker grotere kolonies. Een dunner pantser lijkt dus te helpen bij het bouwen van een “megakolonie”. Dus ondanks het feit dat een dunne cuticula een mier kwetsbaarder maakt, kan de kolonie als geheel dat risico opvangen als deze groter is.
Matte zegt: “Sommige soorten verminderen de investering per werkster voor het belang van de groep. Dat kan leiden tot complexere samenlevingen.” Hij ziet zelfs een parallel met het ontstaan van meercellig leven: losse cellen kunnen individueel eenvoudiger zijn om zo samen veel meer te bereiken.
De studie vond ook nog een onverwacht verband: soorten die over dunnere cuticula’s beschikken blijken veel hogere diversificatiesnelheden te hebben. Dat betekent dat zulke soorten zich uiteindelijk veel vaker opsplitsen in nieuwe soorten. Biologen gebruiken dat vaak als een aanwijzing voor evolutionair succes.
Waarom dat zo is weten de onderzoekers nog niet zeker. Een mogelijke verklaring is dat deze soorten minder worden gelimiteerd door schaarse voedingsstoffen. Matte stelt: “Als je minder stikstof nodig hebt ben je misschien veelzijdiger en kun je makkelijker nieuwe omgevingen veroveren.”
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Bijzondere zelfopoffering: zieke mieren geven alarmgeur af om hun kolonie te redden en Van de troon gestoten door het eigen volk: twee miersoorten ontdekt die winnen door aan te zetten tot een opstand . Of lees dit artikel: Zou jij yoghurt met mieren eten? Toprestaurant zet het op de kaart .
Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week?
Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
