Mieren hebben een van de meest complexe samenlevingen die tegenwoordig bestaan, ze gebruiken een kastensysteem waardoor ze efficiënt kunnen werken. Dankzij dit, terwijl sommigen verantwoordelijk zijn voor het verkrijgen van voedsel of het beschermen van het nest, zorgen anderen voor de koningin en breiden ze de galerijen uit. Samenwerking tussen elk individu in de kolonie is essentieel om te overleven.
Deze samenleving wordt geregeerd door een mierenkoningin, die alle arbeiders voortbrengt die gewoonlijk duidelijke fysieke verschillen tussen hen hebben. In feite worden beide geboren uit bevruchte eieren, maar sommigen worden matriarchen en anderen zijn slechts de "dienaren" die het nest verzorgen.Blijf deze ruimte lezen en ontdek wat de leden van de mierenhoop zo verschillend maakt.
Wat zijn de kenmerken van elke kaste?
Er zijn minstens 4 verschillende kasten binnen de mierenhoop, hoewel dit aantal kan toenemen afhankelijk van de soort in kwestie. Ze zijn allemaal geproduceerd door de matriarch van de kolonie (koningin) en vertonen verschillende verschillen tussen hen. Enkele kenmerken van elk van de intrakoloniale groepen zijn de volgende:
- Werknemers: het zijn onvruchtbare vrouwtjes die worden geboren uit bevruchte eieren. Ze presenteren verschillende maten volgens het betrokken ontwikkelingsproces. Over het algemeen heeft hun lichaam een betere stijfheid dan die van andere kasten omdat ze veel weerstand nodig hebben om hun taken uit te voeren. Ze verzorgen de eieren, voeren de koningin, breiden het nest uit en gaan op jacht.
- Queens (gevleugeld of ongevleugeld): vruchtbare vrouwtjes die uitkomen uit bevruchte eieren. Ze komen alleen voor tijdens de paartijd. Ze zijn de grootste individuen in het nest, omdat hun lichaam is aangepast om constant eieren te leggen.
- Soldaten: onvruchtbare vrouwtjes die uitkomen uit bevruchte eieren. Ze lijken erg op de arbeiders, maar met een grotere lichaamslengte. Sommige soorten hebben langwerpige kaken die worden gebruikt om te reageren op agressie. Je belangrijkste taak is om de kolonie te verdedigen tegen indringers.
- Mannen (gevleugeld of ongevleugeld): komen uit onbevruchte eieren. Ze hebben de helft van de normale genetische belasting (haploïde) en hun afmetingen zijn iets kleiner dan die van de arbeiders in het algemeen. De enige functie die ze hebben is paren met de maagdelijke koninginnen zodat ze nieuwe nesten kunnen stichten. Ze sterven echter kort nadat ze hun doel hebben bereikt.
Het belangrijkste verschil tussen mannetjes en alle vrouwtjes is hun genetische belasting. Koninginnen gebruiken deze strategie vanwege hun manier van voortplanten, aangezien de meeste soorten maar één keer in hun leven paren. Om deze reden houden ze het sperma in hun lichaam en doseren ze het om hun eieren te bevruchten, hoewel ze grote hoeveelheden besparen door mannetjes te produceren uit onvruchtbare eieren.
Waarom zijn er verschillen tussen soldaten en arbeiders?
Op het eerste gezicht zou je kunnen zeggen dat soldaatmieren nog een classificatie zijn binnen de arbeiderskaste. Het lijkt er echter op dat dit niet zo eenvoudig is als vroeger werd aangenomen. Volgens een artikel gepubliceerd in het Specialized Journal of Chemical-Biological Sciences speelt de grootte van individuen ook een belangrijke rol bij de taakverdeling.
Het verschil in grootte tussen elke kaste van mieren staat bekend als polymorfisme, waarvan wordt gedacht dat het een van de vele aanpassingen van mierenvogels is. In feite is dit mechanisme geprogrammeerd in de genen van de soort om individuen te creëren met kenmerken die geschikt zijn voor elke taak.
Zo worden de soldaten groter en ontwikkelen ze betere kaken omdat ze bestemd zijn voor de verdediging van de mierenhoop.
Waarom zijn er verschillen tussen koningin en werkmier?
Zowel koningin- als werkmieren hebben merkbare fysieke verschillen als volwassenen. De vraag kan echter blijven: als beide geboren worden uit een bevruchte eicel, waarom vertonen ze dan zoveel verschillende kenmerken bij de geboorte? Volgens een artikel gepubliceerd in Current Biology gebeurt dit omdat elk ei anders wordt gestimuleerd tijdens het uitkomen.
Met andere woorden, de toekomstige koninginnen hebben een preferentieel dieet, worden blootgesteld aan feromonen, temperaturen en andere chemische componenten die hun transformatie tot matriarch bepalen. Aan de andere kant van de medaille hebben de werksters alleen de basiszorg die aan alle leden van het nest wordt gegeven.
Hoe ongelofelijk het ook klinkt, dit verschil in fokken veroorzaakt een epigenetisch proces dat bepaalde genen in poezen "aanzet" . Dit betekent dat alle vrouwtjes het latente vermogen hebben om koninginnen te worden.Alleen degenen die door preferentiële zorg gaan, slagen er echter in om deze kenmerken te "activeren" en één te worden.
Evolutionaire aanpassing
Dit epigenetische proces is nog een aanpassing van de mier, omdat het haar in staat stelt om rassen met grote verschillen te produceren, zoals de koningin en de werkster, uit hetzelfde genoom. Hierdoor besparen soorten niet alleen tijd, maar zijn ze ook in staat om een complexe en gediversifieerde samenleving te creëren met een groot overlevingsvermogen.
Koninginnen met het uiterlijk van werksters: de ergatoïden
Hoewel bij de meeste soorten de verschillen tussen koninginnen en werksters duidelijk zijn, zijn er bij sommige soorten uitzonderingen die verwarring veroorzaken in hun onderzoek. Dit is het geval bij de koninginnen met het uiterlijk van werksters of ook wel ergatoïden genoemd. Deze individuen vervangen de matriarchen voor het geval ze sterven om de mierenhoop actief te houden.
Ergatoids hebben een geweldige functionaliteit binnen de kolonie, omdat ze vrij veelzijdig zijn en middelen besparen voor het nest. Deze aanpassing van sommige soorten, zoals die van het geslacht Mystrium, zou niet mogelijk zijn als de koninginnen en de werksters niet hetzelfde genoom zouden hebben.
Werksters met de capaciteiten van koninginnen: de gamergates
Het evolutieproces van mieren is complex en vrij traag. In feite is het grote bewijs hiervan het bestaan van arbeiders die nog steeds hun voortplantingsvermogen behouden. Deze individuen staan bekend als gamergates en zijn aanwezig in "voorouderlijke" soorten, wat betekent dat ze oude kenmerken behouden.
Een voorbeeld hiervan is het geslacht Harpegnathos, waarvan de mierenkoningin niet veel verschilt van de werkmier. In feite hebben de andere vrouwtjes nog steeds het vermogen om zich voort te planten, hoewel ze dit niet doen op "bevel" van hun matriarch. Alleen in het geval dat hun koningin sterft, hebben de werksters de mogelijkheid om eieren te gaan leggen en haar te vervangen.
Zoals je kunt zien, geeft het simpele feit van het behouden van hetzelfde genoom voor alle organismen mieren een grote flexibiliteit. Hoewel ze eenvoudige en betekenisloze verschillen lijken, zijn ze in feite erg complex en bieden ze evolutionaire voordelen waar de koningin en de werkster van profiteren voor hun soort. Ze zijn misschien wel een van de kleinste dieren die er zijn, maar ze zijn tot verbazingwekkende dingen in staat.
