AntForum

Chemisch wapen in wespennest
Sociale insecten
De wespenkoningin markeert haar eieren met signaalstof. Andere eieren worden snel vernietigd.
Door onze redacteur HESTER VAN SANTEN
AMSTERDAM.

Een wespennest is een politiestaat. De koningin is de enige die de kinderen krijgt, en dat regelt ze met een chemisch wapen.
Ze scheidt signaalstoffen uit die de werksters ruiken, waarna hun eierstokken en eicellen verschrompelen. En in het zeldzame geval dat een werkster toch eieren legt, zorgt een van diezelfde stoffen ervoor dat andere werksters haar eieren vernietigen.
De groep van evolutiebioloog Tom Wenseleers van de KU Leuven publiceert vandaag in Current Biology een artikel waarin ze de signaalstof, het feromoon, identificeren dat koninginne-eieren markeert. Het blijkt een van dezelfde drie feromonen die ook de wespenwerksters onvruchtbaar maken.
Die onvruchtbaarheidsferomonen identificeerde Wenseleers in januari 2014 in Science. Toen was hun grote ontdekking dat bijna dezelfde feromonen werkzaam zijn in wespen, hommels én mieren - alle uit dezelfde insectenorde van de vliesvleugelen. In het vervolgartikel laten de Belgen zien dat die chemische stoffen een nog bredere functie hebben in de kolonie. De koninginne-eieren zijn ermee geïmpregneerd.
Dat koninginnen in kolonies van wespen, hommels en mieren de voortplanting van hun werkers onderdrukken met signaalstoffen, vermoedde iedereen wel. Bij honingbijen was zo’n feromoon al ontdekt. Maar feromonen van andere insecten kregen veel minder aandacht, tot Wenseleers’ onderzoeksgroep ze vorig jaar identificeerde (zie kader). De verrassing was groot. De drie groepen insecten gebruiken dezelfde feromonen, ondanks dat ze zich al 145 miljoen jaar onafhankelijk van elkaar ontwikkeld hebben.
Met deze feromonen verzekeren koninginnen zich van hun alleenrecht op de voortplanting. Als werksters ermee in aanraking komen, verschrompelen hun eierstokken en de eicellen die erin zitten. „Het is geen chemische castratie”, legt mede-auteur Jelle van Zweden uit. „Je moet het zien als een geurspoor dat de werksters informeert dat de koningin eieren aan het leggen is.”
Volgens hem neigen de werksters er vervolgens naar om zich niet voort te planten. Een deel van de werksters doet dat toch: zij leggen onbevruchte eitjes waaruit darren geboren kunnen worden. Bij de gewone wespen (Vespula vulgaris, de ‘limonadewesp’) die de Belgen onderzoeken, is onbekend hoe vaak dat gebeurt.
Hoe dan ook: werksters die zich voortplanten, zijn nadelig voor de kolonie. Ze voeren geen larven en bewaken het nest niet. Bij meer dan tien soorten bijen, wespen en mieren is gezien dat andere werksters de eieren van de deserteurs vernietigen. Het wordt policing genoemd. Blijkbaar zijn werkstereieren herkenbaar.
Wenseleers groep, met Cintia Oi als eerste auteur, vond in ‘gewone’ wespeneieren (die van koninginnen) één van de koninginnenferomonen, en toonde aan dat dat feromoon policing-gedrag veroorzaakt. Van Zweden: „Andere werksters eten die eieren op, zo simpel is het.” De koninginnengeur op de eieren heeft nog een tweede functie, vermoeden de biologen. „Ze versterken het geurspoor dat de werksters onvruchtbaar maakt.”
De Belgen denken dat eieren met ‘koninginnenferomoon’ algemeen zijn. Op de koninginneneieren van twee soorten mieren zitten ze ook.
chemie Insectenferomoon lijkt op paraffine: 30 C-atomen op een rijtje
Bij zoogdieren zijn feromonen vluchtige, aromatische stoffen, zoals die van varkensberen. Maar de feromonen van wespen, mieren en hommels zijn chemisch heel anders, ontdekten de Belgische biologen vorig jaar.
Deze wespen- en mierenferomonen lijken op het wasachtige paraffine uit de olieraffinage – waar kaarsen van wordt gemaakt. Het zijn heel lange, verzadigde koolwaterstoffen: koolstofketens, compleet behangen met waterstofatomen (‘verzadigd’). Hoe langer de koolstofketens, des te minder vluchtig zijn ze. Benzine bevat veel vergelijkbare koolstofketens met 8 atomen.
De insectenferomonen tellen 25 tot 30 koolstofatomen op een rijtje. Het zijn wassen die niet vluchtig zijn. Wespen gebruiken er drie. Eén daarvan (3-methylnonacosaan, bovenaan getekend) blijkt nu een nevenfunctie te hebben als eiermarker.
De feromonen van honingbijen zijn onder die van kolonievormende insecten een uitzondering. Die bestaan vooral uit een korter, onverzadigd organisch zuur. Dat is vluchtiger.

Dit artikel is verschenen in het NRC Handelsblad van vrijdag 8 mei op pagina 19