Mierenlarven in verzet tegen vijandige overname

Als het nest van de grauwzwarte mier wordt overgenomen door een vijandelijke koningin van een andere soort, is de kolonie verloren. Maar de larven helpen de schade voor zichzelf te beperken, volgens Unni Pulliainen en collega’s.

In elk mierennest staat een groot werkvolk in dienst van de koningin, die nageslacht produceert. Werksters voeden de koningin en verzorgen het broed, houden het nest schoon en verdedigen het. Hun ijver trekt soms vreemde gasten, zoals koninginnen van andere mierensoorten die nog geen volk hebben en daarom wel wat hulp kunnen gebruiken.
De grauwzwarte mier, Formica fusca, heeft vaak last van zulke koninginnen. Die dringen een nest  binnen om de werksters uit te buiten – en richten de kolonie daarmee te gronde. Maar het overwonnen volk kan in verzet komen, schrijven Unni Pulliainen en collega’s.

Parasiet

Als een vijandelijke koningin probeert een nest in te nemen van de grauwzwarte mier, die leeft in open stukken in bos en aan bosranden van Europa en delen van zuid Azië en Afrika, is de kans groot dat de werksters haar ontdekken en doden. Maar dat gebeurt niet altijd. Soms wordt ze toegelaten.

Is ze eenmaal binnen, dan gaat ze aan de slag. Ze doodt de heersende koningin of koninginnen – bij de grauwzwarte mier wonen meestal enkele koninginnen in één kolonie – en gaat eitjes leggen. De werksters, zo is de bedoeling, brengen haar nakomelingen groot alsof die van hun eigen koningin zijn. Zo krijgt de vreemde koningin, die langer leeft dan de werksters, geleidelijk haar eigen werksters, terwijl het oorspronkelijke volk uitsterft. Door tijdelijk op de kolonie van de grauwzwarte mier te parasiteren, sticht ze haar eigen kolonie.

Happig

Maar het geknechte volk kan de schade beperken door de boel te saboteren. De werksters kunnen namelijk vreemde eitjes verwijderen. En hier lijken de mierenlarven die nog van de gedode koninginnen zijn bij te helpen.
Mierenlarven eten soms miereneitjes, en Pulliainen wilde weten of de larven van de grauwzwarte mier wellicht happig zijn op de eitjes van een vreemde koningin. In haar proeven bood ze larven elk één eitje aan, van een eigen of van een vreemde koningin. Die vreemde koningin behoorde dan ofwel tot een parasitaire soort ofwel tot een onschuldige soort die nooit andermans nest binnendringt.
De larven lieten een eitje van de eigen koningin altijd met rust. Maar als ze een eitje kregen voorgeschoteld van een parasitaire koningin, aten ze het in een op de tien gevallen op. Eitjes van een onschuldige vreemde koningin werden minder vaak gegeten.

Toekomst

Dat eetgedrag van de larven lijkt misschien niet spectaculair, maar alle beetjes helpen om de schade te beperken.
De eitjes zijn goed voedsel dat de overlevingskans van de verweesde larven kan verhogen. De mannetjes onder hen kunnen, als ze volwassen zijn, vertrekken om zich voort te planten. En onder de vrouwelijke larven zullen toekomstige koninginnen zijn, die elders een nieuwe kolonie kunnen stichten.
Ook de vrouwelijke larven die bestemd zijn om werkster te worden, kunnen nog iets betekenen. Zij zijn niet in staat om te paren, maar ze kunnen wel enkele zonen krijgen, want die ontstaan uit onbevruchte eitjes. Hoewel de kolonie verloren is, hebben sommige larven een toekomst.

Willy van Strien

Foto: Grauwzwarte mier. Mathias Krumbholz (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Bronnen:
Pulliainen, U., H. Helanterä, L. Sundström & E. Schultner, 2019. The possible role of ant larvae in the defence against social parasites. Proceedings of the Royal Society B 286: 20182867. Doi: 10.1098/rspb.2018.2867
Chernenko, A., M. Vidal-Garcia, H. Helanterä & L. Sundström, 2013. Colony take-over and brood survival in temporary social parasite of the ant genus Formica. Behavioral Ecology and Sociobiology 67: 727-735. Doi: 10.1007/s00265-013-1496-7
Chernenko, A., H. Helanterä & L. Sundström, 2011. Egg Recognition and Social Parasitism in Formica Ants. Ethology 117: 1081-1092. Doi: 10.1111/j.1439-0310.2011.01972.x

Rivierkreeft mijdt licht als hij pantser vernieuwt

Normaal is de rode rivierkreeft een stoere gast. Maar als hij zijn pantser moet vervangen, verdwijnt zijn bravoure, zoals Julien Bacqué-Cazenave en collega’s rapporteren.

Kreeftachtigen of schaaldieren hebben geen skelet van binnen, zoals wij. In plaats daarvan hebben ze een pantser, een uitwendig skelet. Dat heeft als voordeel dat ze zijn ingepakt in een stevige doos. Zo kunnen ze tegen een stootje. Maar er is ook een keerzijde: het opgesloten lichaam kan niet groeien. Daarom moet zo’n dier zijn pantser van tijd tot tijd vervangen door een grotere. Het oude gaat eraf, er komt een nieuwe voor in de plaats.

Dat is geen kleinigheid, zoals Julien Bacqué-Cazenave en collega’s laten zien.

Proces van een maand

De onderzoekers wilden weten hoe het de rode rivierkreeft, Procambarus clarkii, tijdens zo’n wisseling vergaat. De kreeft komt van nature voor in Mexico en het zuiden van de Verenigde Staten en is op veel andere plaatsen geïntroduceerd. In Europa heeft hij zich als exoot gevestigd, en in Nederland zie je hem steeds vaker, ook op het droge en vaak in dreighouding.

De wisseling van pantser is een langdurig en complex proces. De chitine waaruit het pantser bestaat wordt afgescheiden door de opperhuid en het pantser zit daaraan vast. Die verbinding moet verbroken worden en de opperhuid moet een nieuw pantser vormen. De aanhechtingsplaatsen van de spieren die aan het pantser zijn verankerd, moeten verhuizen.

Als het oude pantser is afgeworpen, komt het nieuwe bloot te liggen. Dan is de rivierkreeft onbeschermd en kwetsbaar, want zijn nieuwe omhulsel is de eerste tijd nog dun en teer. Het moet dik en hard worden voordat het dier er wat aan heeft.

Het hele proces neemt ongeveer een maand in beslag: het duurt twee weken voor het oude pantser is afgeworpen en daarna twee weken tot het nieuwe pantser hard is.

Angstig

De rode rivierkreeft is een stoer baasje, maar in de maand van pantserwisseling, met name in de derde week, is hij niet op zijn gemak, blijkt uit proeven van Bacqué-Cazenave. Hij testte de dieren elke twee of drie dagen in een kruisvormige proefopstelling met twee verlichte en twee donkere armen. Als er niets aan de hand was, brachten de rivierkreeften 40 procent van hun tijd in het verlichte deel van de proefopstelling door. Maar kreeften die hun pantser zouden gaan verliezen, begonnen een paar dagen van tevoren het licht te mijden en de eerste week nadat het oude pantser was afgeworpen verbleven ze bijna voortdurend in het duister.
Uit eerder werk wisten de onderzoekers dat de dieren dit doen als ze bang zijn.

De afkeer van licht hing inderdaad samen met de wisseling, bleek toen de onderzoekers de dieren een hormoon toedienden dat het proces op gang brengt, een zogenoemd ecdysteroïde hormoon. Maar als de dieren een kalmeringsmiddel erbij kregen, meden ze het licht niet. Daaruit leiden de onderzoekers af dat de afkeer echt een angstreactie is.

De periode van wisselen is duidelijk niet fijn. Maar als het achter de rug is, zit een rivierkreeft weer voor twee tot zes maanden veilig in zijn harnas.

Willy van Strien

Foto: Andrew C (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bron:
Bacqué-Cazenave, J., M. Berthomieu, D. Cattaert, P. Fossat & J.P. Delbecque, 2019. Do arthropods feel anxious during molts? Journal of Experimental Biology 222: jeb186999. Doi: 10.1242/jeb.186999