Enkele jaren geleden speelde Hugo Deans, een achtjarige jongen, in een bos in de buurt van de Universiteit van Pennsylvania toen hij kleine ronde structuren zag in de buurt van een mierennest. Hij dacht dat het zaadjes waren die van de bomen waren gevallen, dus raapte hij ze op en liet ze aan zijn vader zien. Andrew, professor in de entomologie, herkende al snel dat wat zijn zoon had gevonden geen zaadjes waren, maar eikengallus.
Deze formaties ontstaan wanneer bepaalde insecten bomen ertoe aanzetten abnormaal plantenweefsel te produceren, waarin hun larven groeien en zich ontwikkelen. Wat geen van beiden vermoedde, was dat de eikengallen zouden leiden tot een studie die het begrip van ecologen over de interacties tussen planten en insecten opnieuw zou definiëren, en die later zou worden gepubliceerd in het tijdschrift American Naturalist.
De ontdekking van een 8-jarig jongetje die de wetenschap veranderde
“Myrmecochorie is het mechanisme waarmee sommige angiospermen hun zaden door mieren laten vervoeren en verspreiden. Deze insecten hebben een opmerkelijk vermogen om zaden en vruchten over grote afstanden te vervoeren, wat leidt tot een bijzondere symbiose met bepaalde plantensoorten. Bij myrmecofiele planten hebben de zaden voedzame aanhangsels, elaiosomen genaamd, die aantrekkelijk en smakelijk zijn voor mieren. Het zaad met dit aanhangsel wordt diasporum genoemd. Het proces vindt plaats wanneer de werksters de diaspora verzamelen en naar de kolonie brengen, waar ze het elaiosoma consumeren om de larven te voeden, terwijl het zaad, nu zonder het aanhangsel, in ondergrondse kamers met organisch afval wordt gedeponeerd of uit het nest wordt verdreven, waardoor de verspreiding en latere ontkieming ervan wordt bevorderd”, legt Antropocene uit.
“Normaal gesproken worden de diasporen niet ver van de moederplant verspreid. Planten profiteren echter van deze mutualisme met mieren, omdat dit mechanisme het transport van zaden naar gunstige plaatsen voor ontkieming vergemakkelijkt en ook bescherming biedt tegen grazende roofdieren.
In de natuur wordt het mechanisme van myrmecochorie door meer dan 3.000 plantensoorten gebruikt. Typische voorbeelden van myrmecorie zijn te zien bij Chelidonium majus, bij sommige plantensoorten van het geslacht Viola, bij het sneeuwklokje (Galanthus nivalis), bij Hepatica nobilis en bij Anemone nemorosa, bij Onopordum illyricum, Mentha longifolia, Salvia aethiopis, Bixa orellana en vele andere planten.”
Wanneer galwespen hun eitjes in een eik leggen, maken ze van de gelegenheid gebruik om chemische stoffen te injecteren die de normale ontwikkeling van het plantenweefsel verstoren. De boom, die misleid is, maakt een soort voedzame en beschermende capsule rond het wespeneitje. Tot hier toe is dit een volkomen normale interactie.
Het verrassende is wat er daarna gebeurt: sommige gallen ontwikkelen een vlezige, roze kap, die zeer aantrekkelijk is voor mieren. Deze kap zit vol met vetzuren die sterk lijken op die in dode insecten, de favoriete voedselbron van veel aaseters.
Misleid door dit chemische signaal, verzamelen de mieren de galzakjes alsof het zaden zijn en brengen ze naar hun nesten. Daar eten ze de kap op en slaan ze de rest van het galzakje op in ondergrondse kamers, waar de wespenlarve beschermd is tegen roofdieren en ongunstige omgevingsomstandigheden.
Met andere woorden, de wespen manipuleren niet alleen de eik om een schuilplaats voor hun jongen te maken, maar ze manipuleren ook de mieren om als onvrijwillige bewakers te fungeren.
Om deze hypothese te bevestigen, voerden de onderzoekers een reeks experimenten uit. Ze plaatsten gal met en zonder kapje in de omgeving van verschillende mierenkolonies en legden hun reacties vast op video. De resultaten waren duidelijk:
- De mieren vervoerden de gal met kapje snel en behandelden deze alsof het zaden met elaiosomen waren.
- De gal zonder kapje werd genegeerd of achtergelaten, wat aantoonde dat de chemische lokstof essentieel was.
De chemische analyse bevestigde de aanwezigheid van specifieke vetverbindingen, waarvan bekend is dat ze bij mieren de verzamelreactie uitlokken. Dezelfde verbinding is aanwezig in dode insecten en in de elaiosomen van myrmecochore zaden.
“Wat mij het meest opviel, was dat ik me realiseerde dat ik jarenlang insecten had bestudeerd 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 lessen die op andere gebieden kunnen worden toegepast. De chemie van de kapjes zou bijvoorbeeld als basis kunnen dienen voor nieuw onderzoek naar verbindingen die mieren aantrekken. Bovendien lijkt chemische manipulatie, verre van een vreemd fenomeen, de kern te vormen van veel interacties: van schimmels die het gedrag van insecten beïnvloeden tot parasieten die het gedrag van hun gastheren veranderen. Wat begon als een kinderspel, onthulde uiteindelijk een van de meest complexe ecologische interacties die tot nu toe bekend zijn.
