Verschillen tussen koninginnen en werkmieren

Geschreven en geverifieerd door de bioloog Cesar Paul Gonzalez Gonzalez

Laatste update: 06 november, 2022

Mieren hebben een van de meest complexe samenlevingen die er nu bestaan, want ze gebruiken een kastensysteem waardoor ze efficiënt kunnen werken. Daardoor zijn sommigen belast met het halen van voedsel of het beschermen van het nest, terwijl anderen voor de koningin zorgen en de galerijen uitbreiden. Samenwerking tussen elk individu in de kolonie is essentieel voor haar voortbestaan. Lees hier meer over de verschillen tussen koningin- en werkmieren.

Deze samenleving wordt bestuurd door een koningin-mier, die alle werksters voortbrengt, die meestal duidelijke fysieke verschillen vertonen. In feite worden beiden geboren uit vruchtbare eieren, maar sommigen worden matriarchen en anderen zijn slechts de “bedienden” die het nest verzorgen. Lees deze ruimte verder 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 oplopen, afhankelijk van de soort waar het om gaat. Ze worden allemaal voortgebracht door de matriarch van de kolonie (koningin) en er zijn verschillende verschillen tussen hen. Enkele kenmerken van elk van de intra-kolonie groepen zijn de volgende:

Werksters

Dit zijn onvruchtbare vrouwtjes die uit bevruchte eieren komen. Ze hebben verschillende afmetingen, afhankelijk van het ontwikkelingsproces. In het algemeen zijn hun lichamen stijver dan die van andere kasten, omdat ze veel kracht nodig hebben om hun taken uit te voeren. Ze zijn belast met het verzorgen van de eieren, het voeden van de koningin, het uitbreiden van het nest en de jacht.

Koninginnen (gevleugeld of vleugelloos)

Vruchtbare vrouwtjes die uit bevruchte eieren komen. Ze worden alleen tijdens het paarseizoen geproduceerd. Zij zijn de grootste individuen in het nest, omdat hun lichaam is aangepast om voortdurend te oviposeren.

Soldaten

Onvruchtbare vrouwtjes die uit bevruchte eieren komen. Ze lijken veel op werksters, maar hebben een groter lichaam. Sommige soorten hebben verlengde kaken die dienen om op agressie te reageren. Hun belangrijkste taak is het verdedigen van de kolonie tegen elke indringer.

Mannetjes (gevleugeld of vleugelloos)

Deze komen uit onbevruchte eieren. Ze hebben de helft van de normale genetische belasting (haploïd) en zijn over het algemeen iets kleiner dan de werksters. Hun enige functie is het paren met maagdelijke koninginnen, zodat die nieuwe mierenhopen kunnen stichten. Ze sterven echter snel nadat ze hun doel hebben bereikt.

Het belangrijkste verschil tussen de mannetjes en elk van de vrouwtjes is hun genetische belasting. Koninginnen gebruiken deze strategie vanwege de manier waarop ze zich voortplanten, want de meeste soorten paren maar één keer in hun leven.

Daarom slaan ze sperma op in hun lichaam en doseren dat om hun eieren te bevruchten, hoewel ze grote hoeveelheden sparen door mannetjes te produceren uit onvruchtbare eieren.

Waarom zijn er verschillen tussen soldaten en werksters?

Op het eerste gezicht zou je kunnen zeggen dat soldaatmieren gewoon een andere classificatie zijn binnen de werksterskaste. Het lijkt er echter op dat dit niet zo eenvoudig is als men ooit dacht. Volgens een artikel (Spaanse link) gepubliceerd in het Specialized Journal of Chemical-Biological Sciences speelt de grootte van de individuen ook een belangrijke rol bij de taakverdeling.

Het verschil in grootte tussen elke mierenkaste staat bekend als polymorfisme. Daarvan denkt men dat het een van de vele aanpassingen van de mier 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.

De soldaten worden dus groter en ontwikkelen betere kaken, omdat ze worden opgeroepen om de mierenhoop te verdedigen.

Waarom zijn er verschillen tussen koningin- en werkmieren?

Zowel koningin- als werkmieren hebben opmerkelijke fysieke verschillen als volwassen dieren. De vraag blijft echter: waarom hebben ze, als ze allebei uit een bevrucht ei komen, bij de geboorte zoveel verschillende kenmerken? Volgens een artikel gepubliceerd in Current Biology gebeurt dit omdat elk ei tijdens de opfok anders gestimuleerd wordt.

Met andere woorden, toekomstige koninginnen hebben een voorkeursdieet. Daarnaast worden ze blootgesteld aan feromonen, temperaturen en andere chemische componenten die hun transformatie tot matriarch bepalen. Aan de andere kant krijgen de werksters alleen de basiszorg die aan alle leden van het nest wordt gegeven.

Hoe ongelooflijk het ook klinkt, dit verschil in opvoeding brengt een epigenetisch proces op gang dat bepaalde genen in de koninginnen “aanzet.” Dit betekent dat alle vrouwtjes het latente vermogen hebben om koningin te worden. Maar alleen degenen die een voorkeursbehandeling ondergaan zijn in staat om deze eigenschappen te “activeren” en uit te groeien tot een koningin.

Evolutionaire aanpassing

Dit epigenetische proces is nog een van de aanpassingen van de mier. Het stelt haar in staat om kasten met grote verschillen – zoals de koningin en de werkster – voort te brengen uit hetzelfde genoom. Dankzij dit bespaart de soort niet alleen tijd, maar is ze in staat een complexe en gediversifieerde samenleving te creëren met grote overlevingsmogelijkheden.

Koninginnen met het uiterlijk van werksters (ergatoïden)

Bij de meeste soorten zijn de verschillen tussen koninginnen en werksters duidelijk. Toch zijn er bij sommige soorten uitzonderingen die verwarring kunnen veroorzaken. Dit is het geval bij koninginnen met het uiterlijk van werksters. Deze noemt men ook wel eegatoïden. Ze vervangen de matriarchen als die sterven, om het nest actief te houden.

De ergatoïden (Engelse link)hebben een grote functionaliteit binnen de kolonie, want ze zijn vrij veelzijdig en sparen middelen voor het nest. Deze aanpassing van sommige soorten, zoals die van het genus Mystrium, zou niet mogelijk zijn als koninginnen en werksters niet hetzelfde genoom hadden.

Werksters met koninginnencapaciteiten: de gamergates

Het evolutieproces van mieren is complex en vrij langzaam. Dat blijkt in feite uit het feit dat sommige werksters nog steeds hun voortplantingsvermogen behouden. Deze individuen staan bekend als gamergates en komen voor bij “voorouderlijke” soorten, wat betekent dat ze oude kenmerken bezitten.

Een voorbeeld hiervan is het geslacht Harpegnathos waarvan de koninginmier niet veel verschilt van de werkmier. In feite kunnen de andere vrouwtjes zich nog steeds voortplanten, hoewel ze dat niet doen op “bevel” van hun matriarch. Alleen als hun koningin sterft, hebben de werksters de mogelijkheid om eieren te gaan leggen en haar te vervangen.

Zoals je ziet geeft het simpele feit dat alle organismen hetzelfde genoom behouden, mieren een grote flexibiliteit. Hoewel deze verschillen eenvoudig en betekenisloos lijken, zijn ze eigenlijk heel complex.

Ze bieden ze evolutionaire voordelen waar de koningin en werkmieren voor hun soort van profiteren. Ze mogen dan een van de kleinste dieren zijn die er bestaan, maar ze zijn tot ongelooflijke dingen in staat.