Eetbare schimmel helpt mieren ook tegen infecties
Een gewas, twee toepassingen: schimmelkwekende mieren gebruiken hun schimmel niet alleen als bron van voedsel, maar ook als middel tegen ziekteverwekkers. De tuinschimmel helpt om eitjes, larven en poppen gezond te houden, laten Sophie Armitage en collega’s zien.
Ruim tweehonderd soorten mieren kweken een schimmel in hun nest en eten de oogst. De meeste van die schimmelkwekende soorten gebruiken hun gewas ook nog voor iets anders: ze bedekken er de eitjes, larven en poppen mee. Deze mieren hebben geen cellen voor hun broed, zoals bijvoorbeeld honingbijen hebben, en de larven spinnen geen cocon waarin ze verpoppen. Alles ligt open en bloot, maar de werksters dekken het dus vaak af met tuinschimmel.
Sophie Armitage en collega’s zagen dat ook. Ze houden in het lab een aantal kolonies van Acromyrmex echinatior, een schimmelkwekende bladsnijdermier uit Panama die zijn eitjes, larven en poppen vaak met schimmel toedekt. Ze namen poppen uit de kolonies, ontdeden die van hun schimmeljas, legden ze in een schaaltje waarin ook een stuk schimmeltuin lag en zetten er een aantal werksters bij. Die kwamen vlot in actie. Binnen drie uur sleepten ze de poppen naar de schimmel, likten ze schoon, trokken plukjes schimmel uit het tuinfragment en brachten die op de poppen aan. Zulke plukjes groeien daarna naar elkaar toe en vormen een donzig omhulsel.
Ziekte
De biologen wilden weten waarom die mieren dat doen. De meest waarschijnlijke verklaring, dachten ze, is dat de kweekschimmel de eitjes, larven en poppen beschermt tegen infecties met ziekmakende micro-organismen. Die gedijen namelijk prima in de warme, vochtige nesten vol met mogelijke slachtoffers. Met experimenten gingen ze na of dat inderdaad zo is.
Ze besmetten zowel poppen met een tuinschimmeljas als naakte poppen met sporen van een schimmel die insecten kan aantasten en keken of de tuinschimmel die ziekteverwekker bestrijdt. De poppen lagen in deze proeven buiten de kolonies en werden niet verzorgd door werksters.
De tuinschimmel onderdrukte inderdaad de ziekmakende schimmel. Hij hield diens groei niet helemaal tegen, maar remde hem wel af: de ziekteschimmel groeide op blote poppen sneller.
Dat helpt in een kolonie, want het geeft de werksters meer tijd om de ziekteverwekker van besmette poppen af te halen voordat die zich definitief vestigt en de poppen eraan bezwijken. Waarschijnlijk maakt de tuinschimmel stofjes waar de ziekteverwekker niet goed tegen kan.
Kliercocktail
Schimmelkwekende mieren hebben, naast de tuinschimmel, nog een middel tegen microbiële infecties. Ze hebben speciale klieren die een cocktail van zo’n twintig actieve stofjes maken (de metapleurale klieren); met hun poten kunnen ze die cocktail over het broed uitsmeren.
Ook Acromyrmex echinatior past de kliercocktail toe als het broed door de ziekteschimmel wordt bedreigd. Armitage deed proeven waarin ze werksters bij besmette poppen met en zonder schimmeljas toeliet. Uit de resultaten blijkt dat de werksters vaker kliermengsel op naakte poppen smeren. Kennelijk hebben die poppen, zonder beschermende jas, het middel harder nodig.
Eerste landbouwers
Eerder vergelijkend onderzoek aan meerdere soorten schimmelkwekers had laten zien dat de gewoonte om eitjes, larven en poppen met tuinschimmel te bedekken snel is ontstaan toen de eerste mieren schimmels gingen kweken, zo’n 50 miljoen jaar geleden. De meeste soorten die van die eerste landbouwers afstammen hebben de oude gewoonte aangehouden; sommige hebben hem weer afgeschaft en maken alleen gebruik van het kliermengsel.
Het spreekt eigenlijk vanzelf dat de eetbare schimmel anti-microbiële stoffen maakt. Schimmels moeten zich tenslotte tegen hun concurrenten en vijanden kunnen verdedigen. Voor de schimmelkwekende mieren is dat mooi meegenomen, zoals ze al heel snel in de gaten hebben gehad.
Willy van Strien
Foto’s: ©David R. Nash
Groot: werksters van Acromyrmex echinatior, naakte poppen en schimmel. Klein: een werkster
Zie ook:
Een hele zorg over het tuinonderhoud
Een kleine landbouwgeschiedenis over de evolutie van schimmelkwekende mieren
Bronnen:
Armitage, S.A.O., H. Fernández-Marín, J.J. Boomsma & T. Wcislo, 2016. Slowing them down will make them lose: a role for attine ant crop fungus in defending pupae against infections? Journal of Animal Ecology, 8 juni online. Doi: 10.1111/1365-2656.12543
Armitage, S.A.O., H. Fernández-Marín, W.T. Wcislo & J.J. Boomsma, 2012. An evaluation of the possible adaptive function of fungal brood covering by attine ants. Evolution 66: 1966-1975. Doi: 10.1111/j.1558-5646.2011.01568.x