samenvatting wetenschappelijke publicatie: evolutie van semi-claustraal naar claustraal
Geplaatst: 16 aug 2015, 13:03
Aangezien ik via mijn werk toegang heb tot wetenschappelijke publicaties, leek het mij leuk om een Nederlandse samenvatting te maken van deze publicaties en ze voor jullie te plaatsen op het forum. Nu is dit de eerste, en ben erg benieuwd naar jullie meningen.
Evolutie van semi-claustraal naar claustraal
Bron: Brown & Bonhoeffer. On the evolution of claustral colonoy founding ants, Evolutionary Ecology Research, 2003, 5:305-313
Claustraal betekent dat de koningin (gyne) geen voeding meer neemt tot ze een kolonie heeft gevormd. Bij claustraal eten de gynes vooral de vetreserves op die ze in het nest al gekregen hebben, daarbij maken ze speciale eiwitten aan die als doel hebben om bewaard te worden, want de afbraak ervan levert weer energie op. Tenslotte zal ze ‘interen’ waarbij haar vliegspieren volledig worden afgebroken. Bij semi-claustraal gebeurt dit wel; de gyne verlaat het nest om voeding te halen. Nadelen van semi-claustraal is dat er een verhoogde kans is op sterfte, wanneer de gyne elke keer haar nest verlaat om boodschappen te doen. Zo zou de kolonie hebben bepaald om de prinsessen meer reserves mee te geven, zodat deze langer zonder extra voedsel kunnen. Men stelt dat evolutionair gezien claustraal is gevolgd vanuit semi-claustraal. Dat leiden ze af van de waarneming dat claustrale mierensoorten sociaal en morphologisch verder ontwikkeld zijn dan de semi-claustrale. Alleen zagen zij dat steeds meer ontwikkelde mieren ook semi-claustraal zijn. Ergens is er dus een ‘biologische noodzaak’ om te kiezen tussen semi-claustraal naar claustraal.
Ze hebben een wiskundig model gemaakt waarbij ze hebben berekend wat de relatieve kosten zijn om prinsessen reserves te geven en de kans voor het overleven van semi-claustrale gynes. In de berekeningen zijn factoren als totale beschikbare voedsel voor een kolonie, de kosten om 1 koningin te creëeren, de extra kosten die nodig zijn om een koningin claustraal te maken, de kans waarin een gyne de bruidsvlucht overleeft en een nest graaft (claustrale overleving), de kans waarin een gyne overleeft wanneer ze voedsel foerageert (semi-claustrale overleving). Hieruit blijkt dat de kans op sterfte niet per definitie de bepalende factor is om van semi-claustraal naar claustraal te gaan, maar wel dat de hoeveelheid beschikbaar voedsel meer gevoelig is.
Als conclusie kunnen ze niet concluderen dat er evolutionair een switch is geweest van semi-claustraal naar claustraal. Wel lijkt het erop dat meer ontwikkelde mierstammen kunnen kiezen naar een claustrale strategie, mocht de hoeveelheid voedsel dit toelaten. Dit zou betekenen dat sommige kolonies nog ‘facultatief’ semi-claustraal zijn en in geval van weinig voedsel de gynes met semi-claustrale reserves op pad sturen.
Dit klinkt voor mij erg logisch. Er is een continue drang om te overleven, dus die gynes moeten er komen en dan is de hoeveelheid voedsel de bepalende maat. Wellicht, en dat noemen ze niet in dit artikel, zou het nog ‘slimmer’ kunnen. Semi-claustrale gynes wegen ongeveer de helft en zijn veel kleiner, maar hebben dezelfde maat vleugels als de claustrale gynes. Wellicht vliegen de semi-claustrale gynes wel veel verder, omdat ze zonder die extra reserves hoeven te vliegen. Dat zou evolutionair een gigantisch voordeel bieden, want wanneer er te weinig voedsel is in de omgeving, dan zou de kolonie overgaan van claustraal naar semi-claustraal en is het verspreidingsgebied vele malen groter, met betere kansen op meer voedsel. Dat zou betekenen dat van claustraal naar facultatief semi-claustraal zeker een evolutionaire stap voorwaarts is en daardoor gezien wordt bij meer ontwikkelde mieren.
---
Ik ben erg benieuwd naar jullie ideeën hierover en zit te denken om deze alternatieve conclusie terug te sturen naar het wetenschappelijke tijdschrift.
Groetjes, Michiel
Evolutie van semi-claustraal naar claustraal
Bron: Brown & Bonhoeffer. On the evolution of claustral colonoy founding ants, Evolutionary Ecology Research, 2003, 5:305-313
Claustraal betekent dat de koningin (gyne) geen voeding meer neemt tot ze een kolonie heeft gevormd. Bij claustraal eten de gynes vooral de vetreserves op die ze in het nest al gekregen hebben, daarbij maken ze speciale eiwitten aan die als doel hebben om bewaard te worden, want de afbraak ervan levert weer energie op. Tenslotte zal ze ‘interen’ waarbij haar vliegspieren volledig worden afgebroken. Bij semi-claustraal gebeurt dit wel; de gyne verlaat het nest om voeding te halen. Nadelen van semi-claustraal is dat er een verhoogde kans is op sterfte, wanneer de gyne elke keer haar nest verlaat om boodschappen te doen. Zo zou de kolonie hebben bepaald om de prinsessen meer reserves mee te geven, zodat deze langer zonder extra voedsel kunnen. Men stelt dat evolutionair gezien claustraal is gevolgd vanuit semi-claustraal. Dat leiden ze af van de waarneming dat claustrale mierensoorten sociaal en morphologisch verder ontwikkeld zijn dan de semi-claustrale. Alleen zagen zij dat steeds meer ontwikkelde mieren ook semi-claustraal zijn. Ergens is er dus een ‘biologische noodzaak’ om te kiezen tussen semi-claustraal naar claustraal.
Ze hebben een wiskundig model gemaakt waarbij ze hebben berekend wat de relatieve kosten zijn om prinsessen reserves te geven en de kans voor het overleven van semi-claustrale gynes. In de berekeningen zijn factoren als totale beschikbare voedsel voor een kolonie, de kosten om 1 koningin te creëeren, de extra kosten die nodig zijn om een koningin claustraal te maken, de kans waarin een gyne de bruidsvlucht overleeft en een nest graaft (claustrale overleving), de kans waarin een gyne overleeft wanneer ze voedsel foerageert (semi-claustrale overleving). Hieruit blijkt dat de kans op sterfte niet per definitie de bepalende factor is om van semi-claustraal naar claustraal te gaan, maar wel dat de hoeveelheid beschikbaar voedsel meer gevoelig is.
Als conclusie kunnen ze niet concluderen dat er evolutionair een switch is geweest van semi-claustraal naar claustraal. Wel lijkt het erop dat meer ontwikkelde mierstammen kunnen kiezen naar een claustrale strategie, mocht de hoeveelheid voedsel dit toelaten. Dit zou betekenen dat sommige kolonies nog ‘facultatief’ semi-claustraal zijn en in geval van weinig voedsel de gynes met semi-claustrale reserves op pad sturen.
Dit klinkt voor mij erg logisch. Er is een continue drang om te overleven, dus die gynes moeten er komen en dan is de hoeveelheid voedsel de bepalende maat. Wellicht, en dat noemen ze niet in dit artikel, zou het nog ‘slimmer’ kunnen. Semi-claustrale gynes wegen ongeveer de helft en zijn veel kleiner, maar hebben dezelfde maat vleugels als de claustrale gynes. Wellicht vliegen de semi-claustrale gynes wel veel verder, omdat ze zonder die extra reserves hoeven te vliegen. Dat zou evolutionair een gigantisch voordeel bieden, want wanneer er te weinig voedsel is in de omgeving, dan zou de kolonie overgaan van claustraal naar semi-claustraal en is het verspreidingsgebied vele malen groter, met betere kansen op meer voedsel. Dat zou betekenen dat van claustraal naar facultatief semi-claustraal zeker een evolutionaire stap voorwaarts is en daardoor gezien wordt bij meer ontwikkelde mieren.
---
Ik ben erg benieuwd naar jullie ideeën hierover en zit te denken om deze alternatieve conclusie terug te sturen naar het wetenschappelijke tijdschrift.
Groetjes, Michiel