science >> Wetenschap >  >> Biologie

Vreemde ondernemingen:mierenkoninginnen begraven doden om ziekte te voorkomen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Mierenkoninginnen kunnen andere koninginnen begraven - een taak die normaal door arbeiders wordt uitgevoerd - om infectie te voorkomen bij het medestichten van een nieuwe kolonie, volgens een studie gepubliceerd in het open access tijdschrift BMC Evolutionaire Biologie .

Onderzoekers van het Institute of Science and Technology Austria ontdekten dat in gevallen waarin twee mierenkoninginnen samen een kolonie stichtten en een van de koninginnen stierf voordat de eerste arbeiders arriveerden, de overlevende koningin voerde "ondernemend gedrag" uit - gedrag gericht op dode individuen, zoals het bijten en begraven van het lijk - mogelijk om overdracht van ziekteverwekkers te voorkomen. De auteurs ontdekten dat bijten en begraven werd geassocieerd met een zevenvoudige vermindering van de kans dat een koningin sterft.

Christoffel Trek, corresponderende auteur van de studie zei:"Mierenkoninginnen richten zich meestal op voortplanting en nemen geen risicovolle of gevaarlijke taken op zich. Daarom waren we verrast om te ontdekken dat, terwijl mierenkoninginnen niet vermijden nieuwe kolonies te stichten met andere, zieke koninginnen - voornamelijk als gevolg van concurrentie om geschikte nestplaatsen - vertonen ondernemend gedrag dat een impact kan hebben op hun overleving. We ontdekten dat koninginnen die dit gedrag vertonen, in feite minder kans hebben om infecties op te lopen van overleden mede-oprichters en minder kans hebben om te overlijden in vergelijking met koninginnen die geen onderneming uitvoeren."

Christopher Pull voegde toe:"Het meeste eerdere onderzoek naar hoe mierenkoninginnen ziektes bestrijden tijdens de oprichting van een kolonie, was gericht op hun immunologische reacties nadat infectie heeft plaatsgevonden. We wilden onderzoeken hoe koninginnen zich gedragen om te voorkomen dat ze infecties krijgen. Het vermijden van infectie is belangrijk voor mierenkoninginnen, omdat ze uitsluitend leven van de afbraak van vet en spieren totdat hun eerste werksters arriveren. Als ze middelen moeten besteden aan het bestrijden van een infectie, kan dit hun reproductieve succes en het succes van de hele kolonie beïnvloeden.'

Onderzoek naar het gedrag van koninginnen van de zwarte tuinmier - 18% waarvan mede-oprichters kolonies, meestal in paren - de auteurs ontdekten dat als twee koninginnen een gesloten nest deelden met slechts één kamer en een van hen stierf, 74% van de overlevende koninginnen zou de dode koningin bijten om het te ontmantelen en 67% zou de stukken dan begraven. Als twee medeoprichters een open nest deelden met meer dan één kamer, 78% van de overlevende koninginnen zou de dode koningin uit de nestkamer verwijderen, terwijl de meeste van de resterende 22% van de koninginnen het lijk zouden bijten en begraven.

De auteurs ontdekten dat hoewel bijten en begraven werd geassocieerd met verhoogde overlevingskansen, het verwijderen van een dode koningin uit het nest had geen statistisch significant effect op de mortaliteit. Hoewel dit te wijten kan zijn aan een gebrek aan statistische power omdat het aantal koninginnen dat het gedrag niet uitvoerde laag was, een mogelijke verklaring kan zijn dat de mieren na verwijdering nog steeds interactie hadden met de lijken en vervolgens besmet raakten, volgens de auteurs.

Om te onderzoeken hoe blootstelling aan pathogenen van invloed kan zijn op de keuze van een mierenkoningin om samen kolonies te stichten en hoe mierenkoninginnen de overdracht van ziekten door geïnfecteerde mede-oprichters kunnen beperken, de onderzoekers voerden twee experimenten uit. In het eerste experiment, gezonde koninginnen kunnen ervoor kiezen om alleen te nestelen, met een koningin die was blootgesteld aan een schimmelpathogeen, of met een schijnkoningin (20 mieren per studiegroep). De onderzoekers stelden koninginnen bloot aan schimmelpathogenen door een vloeistof met schimmelsporen naar de thorax van de mieren te pipetteren. Sham-blootgestelde mieren werden behandeld met een vloeistof die geen schimmelsporen bevatte. De auteurs vonden dat gemiddeld 65% van de koninginnen koos ervoor om samen te stichten, en dat blootstelling aan pathogenen geen invloed had op de keuze van de medeoprichter; koninginnen gingen niet uit de weg om samen met andere, besmette koninginnen.

Bij het tweede experiment toen een aan ziekteverwekkers blootgestelde koningin stierf, een schijn-blootgestelde koningin werd gedood en gepresenteerd aan een overlevende koningin om te testen of overlevende koninginnen anders reageerden op een mede-oprichter die was overleden aan de ziekteverwekker en een schijn-blootgestelde mede-oprichter. De auteurs merkten geen verschil op:er werden ondernemende gedragingen naar beide uitgevoerd.

Christopher Pull zei:"Deze studie verruimt onze kijk op de uitdagingen waarmee koloniestichtende mierenkoninginnen worden geconfronteerd, en hoe die uitdagingen de evolutie van het gedrag van koningin vormen, die veel complexer blijkt te zijn dan eerder werd gedacht. Het simplistische beeld van de oprichtende koningin, geduldig wachtend tot haar werksters tevoorschijn komen, zodat ze de rol van eierproducent op zich kan nemen, is duidelijk geen volledig beeld. Begrijpen hoe koninginnen gedragsflexibiliteit bereiken, is een mogelijke weg voor spannend toekomstig onderzoek."