Levenscyclus van een mierenkolonie

Van stichting tot dood

De levenscyclus van een mierenkolonie begint bij een kleine mierenkoningin. Als zij erin slaagt om te paren en een overlevende kolonie te stichten, zal ze de moeder zijn van miljoenen individuen. Maar hoe ziet de levenscyclus van een mierenkolonie eruit?

Hoewel mieren overvloedig lijken in de natuur, is het geen eenvoudige taak om een kolonie te vestigen. De concurrentie is overweldigend – voor elke koningin die slaagt, sterven er honderden of duizenden die er niet in slagen hetzelfde te doen. Ze vallen ten prooi aan roofdieren, andere mieren, hitte, verdrinking of andere gevaren voor een mier. De koningin die wel een plek vindt om zich te vestigen, zonder concurrentie of roofdieren, kan haar nieuwe kamer graven in de hoop op een toekomst als regerende koningin. (1)

Voor een diepgaander artikel over de koninginnen en mannetjes van mieren, lees hier meer: Vliegende mieren

Net zoals individuele mieren zich in drie verschillende fasen ontwikkelen (ei, larve, pop), geldt dit ook voor de kolonie. Om te beginnen is er de stichtingsfase, waarin nieuwe koninginnen paren met mannetjes en vervolgens hun kolonie stichten. Na de geboorte van de eerste werksters gaat de kolonie over in de ergonomische fase. Tijdens deze fase ligt de focus op groei: het nest uitbreiden, meer werksters grootbrengen en territorium veroveren. De derde fase is wanneer de kolonie sterk en stabiel is en over de middelen beschikt om vruchtbaar nageslacht te produceren – de reproductieve fase. De kolonie begint dan met het produceren van gevleugelde mieren, mannetjes en nieuwe koninginnen, om deze de wereld in te sturen. (2)

Laten we eens kijken naar de verschillende fasen van de levenscyclus van een mierenkolonie.

1. De stichtingsfase

Gedurende de jaren van het kolonieleven worden er voortdurend werksters geboren, mits er voeding, vocht en warmte in de buurt van het nest zijn. De werksters zijn grotendeels onvruchtbaar en kunnen alleen steriele eieren leggen. De enigen die daadwerkelijk vruchtbaar nageslacht kunnen produceren zijn de koninginnen en mannetjes, en zij worden alleen geboren tijdens een specifieke periode van het jaar. Op het noordelijk halfrond betekent dit het zomerseizoen, variërend van begin april tot laat in de zomer. Deze eieren zijn groter dan die van de werksters en worden beter verzorgd. Wanneer ze uiteindelijk uitkomen, hebben deze mieren grote vleugels en indrukwekkende lichamen.

In Scandinavië is de bosmier (Formica) de eerste die paart, van het vroege voorjaar tot de vroege zomer, gevolgd door de reuzenmieren (Camponotus) bij het wisselen van de maanden mei/juni. Als laatste zullen de Lasius- en Myrmica-soorten paren van juli tot augustus. Sommige soorten hebben hun bruidsvluchten pas in september/oktober, bijvoorbeeld de mieren van Stemma debile. Alle gevleugelde mieren (ook wel alaten genoemd) kunnen enkele maanden in het nest verblijven, wachtend op de grote dag. De reuzenmieren hebben hun alaten meestal voor de winter grootgebracht, wat betekent dat ze tot wel een half jaar kunnen wachten op de vlucht. (3)

Duizenden mieren zwermen tijdens de bruidsvluchten

Dus, hoe vinden de bruidsvluchten eigenlijk plaats? Over het algemeen lijken de mieren een soort biologische sensor te hebben, een timer, die hen vertelt wanneer ze moeten wegvliegen om te paren. Wanneer de tijd en het weer optimaal zijn, zullen de meeste mieren van een bepaalde soort uitvliegen. Veel soorten geven de voorkeur aan warme, windstille dagen in combinatie met een hoge luchtvochtigheid. Als je een warme dag in de maand juli ervaart met onweer in de buurt, kijk je misschien binnenkort naar de bruidsvluchten van Lasius niger. De paringen kunnen vroeg of laat op de dag plaatsvinden, en soorten die genetisch nauw verwant zijn, neigen ernaar hun vluchten op verschillende tijdstippen te "plannen". Dit is om het risico dat de twee soorten met elkaar paren te minimaliseren. Natuurlijk is dit niet altijd mogelijk, aangezien er maar een beperkt aantal ideale dagen per jaar zijn. (4)

Het paren vindt vaak plaats op lichte oppervlakken, bijvoorbeeld een wit terrasdak. Het is iets dat glanst en van ver zichtbaar is en daarom verleidelijk is voor de mieren. De mannetjes arriveren meestal als eerste en lokken de vrouwtjes met behulp van feromonen. (5) En wanneer een koningin heeft gepaard met een of meer mannetjes (afhankelijk van de soort), zullen ze naar de grond vliegen, hun vleugels afbreken en op zoek gaan naar een plek om hun nieuwe kolonie te vestigen.

Andere methoden van koloniestichting

Maar dit is niet de enige manier waarop kolonies gesticht kunnen worden. Sommige soorten gebruiken andere methoden. Een paar Europese bosmieren maken van het paren een veel beschermdere aangelegenheid. De koninginnen vliegen niet weg, maar reizen naar de top van de mierenhoop, wachtend op mannetjes die langskomen om hen te bevruchten. Na de paring kunnen de koninginnen terugkeren naar de bescherming van het nest en beginnen met het leggen van eieren. Dit is een van de voordelen bij polygyne soorten (met meer dan één koningin). Maar hoe lost men het probleem van uitbreiding en het stichten van nieuwe kolonies op? Wanneer werksters een locatie voor een nieuw nest hebben gevonden, nemen ze koninginnen en werksters mee en trekken ze naar de locatie. Van daaruit stichten ze een kolonie (6). Sommige soorten staan zelfs inteelt toe en laten de koninginnen het nest nooit verlaten om te paren. Op deze manier kan het aantal mieren in een ongelooflijk tempo toenemen, maar de prijs is het risico op misvormingen. (7)

Van ei tot mier

Foto: Alex Wild.

Ondanks de veilige manieren van sommige soorten om nieuwe kolonies te stichten, gaan de koninginnen van de meeste miersoorten alleen te werk. Als ze het paren overleven, breken ze hun vleugels af met hun poten en beginnen ze te graven op een plek die ze goed vinden. Wanneer haar eerste kamer klaar is, verzegelt ze deze en leeft ze vele, vele dagen alleen in het donker. Kort daarna begint ze haar eerste eieren te leggen, en tijdens hun ontwikkelingstijd haalt ze voeding uit de afbraak van haar vleugelspieren. De eieren zijn in klein aantal, aangezien ze ze helemaal alleen opvoedt zonder voedsel of hulp. De tijd die de eieren nodig hebben om hun ontwikkelingsproces te doorlopen varieert per soort, maar als voorbeeld: bij Lasius niger duurt dit ongeveer 8 tot 10 weken. Gedurende deze tijd zal ze voor de eieren zorgen, ze voeden wanneer ze larven worden en ze vervolgens verzorgen als poppen.

Lees hier meer over de verschillende stadia van de ontwikkeling van mieren: Van ei tot mier

De larven zijn de meest veeleisende van de drie. Ze hebben voeding nodig om uit te groeien tot mieren. En om deze kleine mierenbaby's, die daadwerkelijk monden bezitten, te voeden, heeft de koningin eiwitten nodig. Gelukkig kan ze zelf eiwitten produceren door het leggen van "trofische" eieren, gegenereerd uit de energie van haar vleugelspieren. Deze eieren kunnen zich niet ontwikkelen en worden alleen als voedsel gebruikt. Op deze manier kan ze de larven tevreden houden en ervoor zorgen dat ze zich ontwikkelen tot gezonde poppen. Wanneer de eerste mieren, nanitics genoemd, eindelijk tot leven komen, zullen ze het nest openen en naar buiten gaan om voedsel te verzamelen voor hun hongerige moeder. (8)

2. De ergonomische fase

De eerste werksters zijn voorbeelden van hoe goed in balans de economie van een mierenkolonie is, zelfs in dit vroege stadium. De mieren zijn klein en veel zwakker dan de komende generatie zussen. Dit is het resultaat van een goed geplande verdeling van middelen en is ongelooflijk belangrijk voor het overleven van de kolonie. Meer werksters resulteren in een effectievere kolonie en hebben de voorkeur boven kracht. De koningin heeft alleen de capaciteit om een bepaalde hoeveelheid biomassa te creëren, en kiest er daarom voor om deze te verspreiden door zoveel mogelijk nageslacht te creëren. Hoe groter de werkstersmacht, hoe minder belangrijk elke individuele mier wordt. Wanneer de hoeveelheid werksters en het beschikbare voedsel stijgt, zullen er meer "normaal" formaat werksters uit de poppen verschijnen. (9)

De nanitics verschillen op andere manieren dan alleen in grootte in vergelijking met normale werksters. Ze zijn erg schuw en blijven waar mogelijk uit de buurt van gevaar. Vergelijk dit met een grote kolonie die gemakkelijk werksters kan opofferen om vijanden te elimineren. Jonge kolonies hebben elke werkster die ze kunnen krijgen nodig om ervoor te zorgen dat ze de competitieve omgeving overleven.

De mierenkoningin na de eerste werksters

Dus, wat gebeurt er met de koningin nadat de eerste werksters zijn geboren? Ze stopt met het verzorgen van het broed op de manier die ze deed; voeden en schoonmaken. Ze focust zich in plaats daarvan op haar ware doel: het leggen van eieren. Haar rol als leider van de kolonie is voorbij en ze zal vanaf nu afhankelijk zijn van haar kinderen om voor haar te zorgen. Mierenkoninginnen zijn geen koninginnen in de zin van leiderschap – ze leiden de zaken van de kolonie niet. Maar ze zijn wel de belangrijkste individuen in de mierenwereld, waardoor ze het middelpunt zijn van zorg, voedsel en bescherming. Want zonder de koningin zullen er geen nieuwe werksters meer komen.

Als een kolonie erin slaagt de periode van de eerste generaties werksters te overleven, zal ze hoogstwaarschijnlijk slagen. Na verloop van tijd zal het aantal werksters groeien, de kolonie uitbreiden en nieuwe territoria worden veroverd. Wanneer de kolonie groot genoeg is geworden, zal ze in staat zijn om grotere prooien en grotere vijanden aan te pakken. Wanneer de koloniegroei een bepaald niveau heeft bereikt, zal deze overgaan in de volgende fase. (10)

De eliminatie van mierenkoninginnen

Tot slot, de ergonomische fase is de fase waarin overtollige koninginnen worden geëlimineerd. De gele weidemier (Lasius flavus) sticht bijvoorbeeld kolonies samen met andere koninginnen. Op deze manier krijgen ze een boost in de stichtingsfase vanwege de vele eierleggers, wat veel nageslacht produceert. Uiteindelijk, wanneer de werksters zijn geboren, begint het "spel der tronen" waarbij de koninginnen vechten en elkaar elimineren totdat er nog maar één overblijft. (11)

3. De reproductieve fase

Wanneer een kolonie een optimale omvang heeft bereikt (afhankelijk van de soort), is het tijd om de overtollige middelen goed te gebruiken – reproductie. De kolonie begint haar werk om nieuwe koninginnen en mannetjes te produceren, oftewel "gevleugelde mieren". Sommige myrmecologen geloven dat mannetjes als eerste in het nest verschijnen, later gevolgd door de koninginnen. Maar dit is wetenschappelijk nog niet bevestigd en is tot op heden slechts speculatie.

Sommige soorten beginnen met het produceren van vruchtbaar nageslacht zodra ze de grens van tien werksters bereiken, terwijl andere duizenden individuen moeten bereiken. (12)

Wanneer de alaten volgroeid zijn en uit het nest vliegen om te paren, begint de hele cyclus opnieuw. De nieuwe koninginnen zullen nieuwe kolonies stichten en de mannetjes zullen sterven. Dus hoe eindigt de levenscyclus van het moedernest?

Het einde van de cyclus

Na vele jaren zal de kolonie uiteindelijk sterven. Een koningin van de soort Lasius niger bereikte in een laboratorium een leeftijd van 29 jaar, om een voorbeeld te geven van hoe lang een koninginnenleven kan duren. En als de soort monogyn is, zal de kolonie met de koningin sterven. Er worden geen werksters meer geproduceerd en vruchtbaar nageslacht behoort tot het verleden. Hopelijk heeft de koningin vele goede jaren gehad en was ze in staat om vele gevleugelde mieren uit te zenden om namens haar de aarde te bevolken. Hopelijk zijn er daarbuiten een heleboel kolonies die haar genen dragen en haar lijn voortzetten.

Heb je je ooit afgevraagd waarom mieren kolonies vormen? Wat heeft een werkster eraan om de genen van haar moeder te verspreiden? Waarom leggen ze niet hun eigen eieren?

Lees meer: Waarom leven mieren in kolonies?

Referenties

1. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1995) “Journey to the ants” p. 29-30

2. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 143

3. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 37-38 (Zweeds)

4. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 151

5. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 38 (Zweeds)

6. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1995) “Journey to the ants” p. 34

7. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1995) “Journey to the ants” p. 39

8. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 157

9. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 158

10. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 159

11. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 35 (Zweeds)

12. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 159-163 (Tabel)