Enkele jaren geleden, in een bos nabij de Universiteit van Pennsylvania, speelde de 8-jarige Hugo Deans toen hij kleine ronde structuren opmerkte bij een mierennest. Hij dacht dat het gevallen zaden waren en verzamelde ze om ze aan zijn vader te laten zien. Andrew, professor in de entomologie, herkende al snel dat wat zijn zoon had gevonden geen zaden waren, maar eikengallen.
Deze formaties ontstaan wanneer bepaalde insecten de bomen dwingen om abnormale plantendelen te produceren, waarin hun larven zich ontwikkelen. Wat geen van beiden zich kon voorstellen, was dat deze eikengallen zouden leiden tot een studie die de manier waarop ecologen de interacties tussen planten en insecten begrijpen, zou herschrijven. Deze studie zou later gepubliceerd worden in het tijdschrift American Naturalist.
Wat zijn Myrmecocorie?
Myrmecocorie is het mechanisme waarbij sommige bloeiende planten hun zaden laten verplaatsen en verspreiden door mieren. Deze insecten hebben een opmerkelijke capaciteit om zaden en vruchten over grote afstanden te transporteren, wat leidt tot een bijzondere symbiose met bepaalde plantensoorten. In myrmecofiele planten hebben zaden voedzame aanhangsels, genaamd elaiosomen, die aantrekkelijk en smakelijk zijn voor mieren. De zaadjes met dit aanhangsel worden diasporen genoemd. Dit proces vindt plaats wanneer arbeiders de diasporen verzamelen en naar de kolonie brengen, waar ze het elaiosoom eten om hun larven te voeden, terwijl het zaad, zonder het aanhangsel, in ondergrondse kamers met organische resten wordt afgezet of uit het nest wordt geworpen, wat de verspreiding en latere germinatie bevorderd.
Normaal gesproken worden diasporen niet ver van de moederplant verspreid. Echter, planten profiteren van deze mutualistische relatie met de mieren, omdat dit mechanisme het transport van zaden naar gunstige locaties voor germinatie vergemakkelijkt en beschermt tegen graaneters. In de natuur maken meer dan 3.000 plantensoorten gebruik van myrmecocorie.
Aanpassing van Wespengallen
Wanneer de wespen hun eitjes in een eik leggen, maken ze gebruik van chemische verbindingen die de normale ontwikkeling van plantweefsel verstoren. De boom, bedrogen, produceert een voedzame en beschermende capsule rondom het wespembryo. Wat daarna gebeurt is verrassend: enkele gallen ontwikkelen een vlezige, roze kap die erg aantrekkelijk is voor mieren. Deze kap is rijk aan vetzuren, die vergelijkbaar zijn met die in dode insecten, de voorkeursvoeding van veel aas-etende mieren.
Bedrogen door dit chemische signaal, verzamelen mieren de gallen alsof het zaden zijn en brengen ze naar hun nesten. Daar consumeren ze de kap en slaan de rest van de gal op in ondergrondse kamers, waar de wesp larven beschermd zijn tegen roofdieren en ongunstige omgevingsomstandigheden.
Experimenten en Chemische Analyse
Om deze hypothese te bevestigen, voerden onderzoekers een reeks experimenten uit. Ze plaatsten gallen met en zonder kap in de nabijheid van verschillende mierenkolonies en registreerden hun reacties. De resultaten waren duidelijk:
- Mieren transporteerden snel de gallen met kap, behandelend ze alsof ze zaden met elaiosomen waren.
- Gallen zonder kap werden genegeerd of verlaten, wat bewees dat het chemische lokaas essentieel was.
De chemische analyse bevestigde de aanwezigheid van specifieke vetverbindingen, bekend om een verzamelrespons bij mieren te veroorzaken. Deze verbindingen zijn ook te vinden in dode insecten en de elaiosomen van myrmecocorische zaden.
“Wat me het meest verraste, was dat ik jaren lang insecten bestudeerde zonder deze relatie op te merken,” zei Andrew Deans in een interview.
Deze wetenschappelijke ontdekking breidt niet alleen de ecologische theorie uit, maar biedt ook toepasbare lessen in andere gebieden. De chemie van de kappen, bijvoorbeeld, zou als basis kunnen dienen voor nieuwe studies naar verbindingen die mieren aantrekken. Bovendien lijkt chemische manipulatie, in plaats van een vreemd fenomeen, een essentieel aspect te zijn van veel interacties in de natuur: van schimmels die het gedrag van insecten beïnvloeden tot parasieten die het gedrag van hun gastheren veranderen. Wat begon als een kinderlijke spel, onthulde een van de meest complexe ecologische interacties die tot nu toe bekend zijn.
