Klimaat en temperatuur in mierenhopen
Heb je je ooit afgevraagd waarom mierenhopen eruitzien zoals ze eruitzien? Waarom een koepelvormig nest bouwen, vol in het zicht van vijanden en blootgesteld aan guur weer? Het draait allemaal om het beheersen van het klimaat en de temperatuur.
Een belangrijke factor in het succes van een mierenkolonie is het vermogen om het klimaat en de temperatuur te reguleren. Mieren houden van warmte en doen vaak grote inspanningen om hogere temperaturen te bereiken. Maar er zijn ook soorten die werken aan het verlagen ervan, vaak in zeer warme omgevingen.
De meeste mieren leven niet, in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, in mierenhopen. Slechts 16 van de 81 Scandinavische soorten bouwen koepels van bosmateriaal, zoals de klassieke bosmieren. Wereldwijd is dat aantal nog lager. Het is veel gebruikelijker dat mieren zich gewoon in de grond vestigen en de voorkeur geven aan aarde, zand, mos of rottend hout (bijvoorbeeld stronken).
Klimaat en temperatuur in klassieke mierenhopen
De gigantische mierenhopen gemaakt van bosmateriaal zoals takjes en naalden zijn ongelooflijke constructies die de mieren beschermen tegen de buitenwereld en de temperatuur en vochtigheid binnenin vasthouden. Het dak is ondoordringbaar voor weer en wind en heeft veel kleine openingen die geopend en gesloten kunnen worden om de temperatuur te regelen. (1) Het idee van een grote koepel is eenvoudig: hoe meer oppervlakte wordt blootgesteld aan de zon, hoe meer warmte er wordt gegenereerd. En dit is geweldig voor mieren, aangezien hun broed en koninginnen van warmte houden.
De constructie van een klassieke mierenhoop van de soort Formica polyctena is een symmetrische koepel gemaakt van takjes, naalden, bladeren, kleine stenen, hars en stukjes houtskool. Onder het oppervlak bevinden zich aarde en een groot aantal tunnels en kamers. Het nest wordt verwarmd door de zon, maar ook door het metabolisme van de mieren zelf. Wanneer de buitentemperatuur zo laag is als 13°C, kan een mierenhoop van 30 centimeter hoog aan de binnenkant nog steeds 25°C bereiken. Dit is een combinatie van een goed gebouwd nest en een hoge dichtheid aan werksters in de kern van de kolonie. Op deze manier kunnen de mieren warmte en energie van de zon behouden, wat hun broed een boost geeft voor de ontwikkeling in een perfecte omgeving. (2)
Andere manieren om het klimaat en de temperatuur te beheersen
In het noorden van Florida nestelt de soort Prenolepis imparis in een mengsel van aarde en zand, en heeft een compleet andere manier om het nestklimaat te reguleren. Ze graven één lange tunnel recht de grond in, tot 2,5 à 3,6 meter diep, en bouwen het nest aan het einde ervan. Geen enkele kamer wordt hoger gebouwd dan 60 centimeter vanaf het oppervlak, en de meeste bevinden zich in de onderste helft van de tunnel. Op deze manier kunnen kolonies het hele jaar door een stabiele temperatuur garanderen, aangezien het klimaat en de temperatuur van de bodem in dit gebied niet veel variëren. Voor Prenolepis is deze manier van leven ongelooflijk belangrijk omdat ze de warme zomers in het gebied rond Florida niet kunnen verdragen. Hun nest is een duidelijke strategie om hiermee om te gaan, waardoor ze de temperatuur altijd tussen de 16°C en 24°C kunnen houden. Soorten woestijnmieren gebruiken vaak dezelfde techniek om aan de hitte te ontsnappen, aangezien een paar seconden zon in de Sahara een mier fataal kunnen zijn.
Mieren in gematigde klimaatzones zijn daarentegen vooral bezig met het vasthouden van warmte. Ze hebben die nodig om te overleven, vooral aan het begin van het mierenseizoen. Sommige soorten, zoals Lasius niger, geven er de voorkeur aan hun nest rond stenen te bouwen. Dit is geen toeval, maar een weloverwogen strategie. Stenen genereren veel warmte – een platte en dunne steen dicht bij het oppervlak is daarom optimaal voor deze zwarte wegmier. Wanneer ze onder een van deze stenen zijn geplaatst, kan de kolonie snel beginnen met eieren leggen en broedontwikkeling zodra de eerste zonnestralen van de lente tevoorschijn komen. Dit is een belangrijke voorsprong in een competitieve insectenwereld. De warmteabsorberende eigenschappen worden gedeeld met rottend hout en boomschors, waardoor deze voor sommige soorten ook geschikte keuzes zijn. Omdat hout minder warmte aantrekt dan stenen, zijn de soorten die zich door hout heen graven en zich daar vestigen minder afhankelijk van de behoefte aan warmte en vochtigheid. (3)
Met een goed gepland nest kunnen de werksters het broed verplaatsen, afhankelijk van het seizoen en het weer, om optimale omstandigheden te bereiken. Ze worden meestal in de warmste delen van het nest gehouden, met de voorkeur voor temperaturen van 25°-35°C. De poppen worden opgeslagen in de droge zones. Als het nest onder stenen of hout is gebouwd, wordt het broed daar gehouden om de warmte te absorberen. Wanneer de buitentemperatuur daalt, verplaatsen de werksters het broed naar het centrum van het nest om het warm te houden. (4)
Referenties
1. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 39 (Zweeds)
2. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 373
3. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 371
4. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 372
Verder lezen
Thermoregulatiestrategieën bij mieren in vergelijking met andere sociale insecten […] – f1000research.com/articles/2-280/v1
