Kunnen mieren ons leren hoe een samenleving werkt?
Biologen in New York onderzoeken een kolonie mieren alsof het een orgaan is, met specifieke taken op specifieke momenten. Het onderzoek leert veel over hoe samenlevingen met veel leden werken.
In een laboratorium op de vierde verdieping in Manhattan onderzoeken Daniel Kronauer en zijn collega's van de Rockefeller University de biologie, genetica, neurologie en het gedrag van een specifieke mierensoort tot in ongekend detail. Met de hand hebben de onderzoekers duizenden roofmieren van de soort cerapachys biroi beschilderd met heldere stippen verf, zodat computers de bewegingen van de mieren 24 uur per dag nauwgezet kunnen volgen. Het DNA hebben ze genetisch gemodificeerd, wat de dieren volgens Kronauer 's werelds eerste transgene mieren maakt.
"We willen fundamenteel begrijpen hoe een complex biologisch systeem werkt", zegt Kronauer. Mieren in een kolonie ziet hij als cellen van een meercellig organisme, of als neuronen in een brein: hun lotsbestemming is verbonden, hun werkzaamheden gesynchroniseerd, gezamenlijk bezitten ze een kracht om rekening mee te houden.
"Maar een mierenkolonie kun je manipuleren, op manieren waarop dat met een brein niet makkelijk lukt", legt Kronauer uit. "Je kunt ze uit elkaar halen en weer in elkaar zetten." Zo gelooft hij dat zijn mieren de kans bieden om onder gecontroleerde omstandigheden te verkennen hoe dierensamenlevingen ontstaan en evolueren.
"Zijn systeem is zeer veelbelovend", zegt Corina Tarnita, een bioloog aan Princeton die veel onderzoek doet naar termieten. "Hiermee kun je op zoek naar de bouwstenen die de natuur keer op keer heeft gebruikt om samenlevingen voort te brengen - of je het nu hebt over mieren, bavianen of zelfs menselijke gemeenschappen."
Zorggedrag
Kronauer deed jarenlang veldwerk met mieren, maar hij wilde dieper graven. Toen botste hij op drie onderzoeksartikelen over de obscure cerapachys biroi en wist hij dat hij zijn proefmier had gevonden. De soort kent geen permanente werkers en koninginnen; alle mieren schakelen heen en weer tussen de ene rol en de andere.
Daarop verkende Kronauer de biochemie van zorggedrag: welke signalen zetten de mieren ertoe aan hun nest te verlaten en op zoek te gaan naar voedsel voor hun nageslacht? De voorlopige resultaten tonen aan dat pasgeboren larven vluchtige feromonen afscheiden die de hersentjes van de volwassen mieren ertoe aanzetten het hormoon inotocine te produceren.
Dat is de mierenversie van oxytocine, beroemd vanwege zijn rol in het aanwakkeren van zorggedrag bij zoogdieren. En zo komen we steeds dichter bij de mens.