Je leest:

Offers in de woestijn

Offers in de woestijn

Auteur: | 21 september 2002

Twee theorieën proberen te verklaren waarom Afrikaanse molratten supersociaal zijn. Noopten de barre omstandigheden daartoe, of waren ze altijd al eusociaal?

De hongingbij onder de zoogdieren, zo zou je de naakte molrat, Heterocephalus glaber, kunnen noemen. De molratten leven grote in kolonies van soms wel driehonderd individuen en ze hebben een koningin die de nakomelingen produceert. Een select groepje mannetjes mag met de koningin paren. De rest van de kolonie vormt de hofhouding, zorgt voor voedsel, onderhoudt het nest en verdedigt de kolonie tegen vijanden. Deze supersociale leefwijze heet eusociaal.

Eusocialiteit is een opmerkelijk fenomeen binnen de biologie. Hoe kan het dat natuurlijke selectie levensvormen voortbrengt die de mogelijkheid opgeven zich voort te planten en in plaats daarvan hun leven in dienst stellen om soortgenoten te helpen zich voort te planten? Darwin was de eerste die zich boog over deze vraag. Even dacht hij dat zijn hele evolutietheorie op losse schroeven kwam te staan totdat hij het volgende antwoord bedacht. Als steriele individuen hun familie helpen zich voort te planten en op die manier genoeg kopieën veroorzaken van deze eigenschap tot altruïsme, dan zal deze eigenschap zich verspreiden.

Eusociale levensvormen zijn in de loop der tijd verscheidene keren opnieuw ontstaan. De bekendste dieren zijn de bijen, mieren en termieten. Maar ook enkele op zeesponzen levende garnalen, bepaalde kevers en bladluizen kennen eusociale soorten. De naakte molrat is ook niet de enige uit de familie van de Afrikaanse molratten, Bathyergidae, die er een eusociale leefwijze op nahoudt. Samen met de Damaraland molrat, Cryptomys damarensis, zijn het de enige eusociale zoogdieren ter wereld. De Bathyergidaefamilie bevat een scala aan sociale vormen, uiteenlopend van echt solitair zoals Bathyergus suillus tot eusociaal. Daarom leent deze diergroep zich uitstekend voor onderzoek naar de vraag waarom eusociale molratten ervoor kiezen om in het nest te blijven in plaats van erop uit te trekken en zelf een gezin te stichten.

Twee kampen

Op dit moment zijn er twee kampen die onderzoek doen aan de sociale structuur van de Afrikaanse molratten. Professor Hynek Burda van de universiteit van Essen staat aan het hoofd van het ene kamp, professor Nigel Bennett van de universiteit van Pretoria is zijn tegenpool. De twee hebben een verschillende visie op het ontstaan van eusocialiteit bij de Bathyergidae.

Hynek Burda denkt dat de voorouders van de Afrikaanse molratten allemaal sociaal waren en dat sommige sociaal zijn gebleven terwijl andere solitair zijn geworden. Nigel Bennett en consorten denken dat de molratten allemaal solitair waren maar dat ecologische omstandigheden ze dwong over te gaan op een sociale leefwijze.

Wie van de twee groepen gelijk heeft, is lastig te zeggen. In ieder geval publiceert het kamp van Nigel Bennett veel meer artikelen. Daardoor is de theorie van Hynek Burda een beetje ondergesneeuwd. Beide groepen zijn het er wel over eens dat eusocialiteit bij insecten een andere oorsprong heeft dan de sociale structuur van de Afrikaanse molratten.

Bij insecten en andere ongewervelden speelt de hoge mate van genetische verwantschap tussen nestgenoten een rol bij de instandhouding van het eusociale gedrag. Dit staat bekend als de inclusive fitness-theorie van Hamilton. Bij naakte molratten gaat deze theorie niet op. Recent veldonderzoek wijst uit dat de dieren inteelt vermijden en dat kolonies ook kunnen bestaan uit niet-familieleden.

Wortels en knollen

Het eusociale gedrag van de molratten heeft te maken met hun dieet. Molratten zijn herbivoren die zich voeden met wortels en knollen van geofyten. Dat zijn planten die voedingsstoffen opslaan in ondergrondse knollen. Dankzij hun opslagorganen gedijen geofyten uitstekend in droge gebieden. Hun verspreiding hangt af van de droogte. In natte gebieden staan de planten los maar dicht bij elkaar, in droge gebieden staan ze in plukken wijd uit elkaar.

Dat betekent dat in droge gebieden het voor molratten moeilijk is om voldoende voedsel te vinden. Het graven van tunnels naar de verspreide planten kost veel energie. Het graven gaat het makkelijkst als het pas heeft geregend, want dan is de grond zachter. Na een regenbui moeten er dan ook in korte tijd bergen werk verzet worden. Omdat vele handen licht werk maken, is de stap naar eusocialiteit snel gezet. Zonder samenwerking overleven individuele molratten lange periodes van droogte niet.

Bovendien foerageren molratten ook nog eens blind. Ze kunnen de geofyten niet gericht opsporen bijvoorbeeld door ze te ruiken. Het foerageren in groepen vergroot de kans om voedsel te vinden. Vanuit deze gegevens ontwikkelden Nigel Bennett en collega’s de Aridity-Food-Distribution-Hypothesis (AFDH). Deze hypothese koppelt de droogte van de habitat met de verspreiding van sociale molratten. Sociale soorten komen namelijk vooral voor in droge gebieden.

Wiskundige modellen gecombineerd met ecologische gegevens voorspellen dat de ruimtelijke verdeling van het voedsel en de sporadische regenval in de droge gebieden ervoor zorgen dat de foerageerkosten omhoog gaan. Het zelfstandig erop uit trekken is daardoor niet meer aantrekkelijk voor molratten. De AFDH voorspelt dan ook dat in droge gebieden de kolonies groter zijn dan in natte regio’s.

De gewone molrat, Cryptomys hottentotus hottentotus, is een geschikte kandidaat om de AFDH te toetsen. De soort komt zowel in droge als in natte gebieden voor en qua sociaal zijn zit hij tussen de solitaire en eusociale molratten in. Veldonderzoek met groepen gewone molratten die leven in een droog gebied of in een nat gebied ondersteunen de AFDH. In droge gebieden zijn de kolonies stabieler, want molratten kunnen er niet alleen op uittrekken.

Verder zijn de tunnels langer in droge habitats. In de droge gebieden moet dus meer gegraven worden voor de kost. Ook vond men dat de dieren in de droge gebieden een kleiner lichaamsgewicht hadden dan in de natte gebieden. Dit is waarschijnlijk een aanpassing om het energieverbruik van de kolonie te verminderen. De voorspelling dat kolonies in droge gebieden groter zijn klopte niet. Een verklaring hiervoor kan zijn dat de populaties nog maar kort geleden van elkaar gescheiden zijn zodat de evolutie nog geen tijd heeft gehad om dit verschil in sociale structuur te verorzaken.

Tegenstander van de AFDH, Hynek Burda, denkt ook dat dankzij het foerageren in groepen Bathyergidae extreme leefgebieden zoals woestijnen hebben weten te koloniseren. Maar Burda ziet de AFDH niet als drijvende kracht voor het ontstaan van de sociale leefwijze.

De barre omstandigheden waarin de Afrikaanse molratten leven, spelen ongetwijfeld een cruciale rol het eusociale gedrag. Maar verder onderzoek naar de kosten en baten van sociaal samenleven, de afstamming van verschillende soorten molratten en de genetische verwantschap tussen kolonie-leden zal moeten uitwijzen wie gelijk heeft: Bennett of Burda.

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 21 september 2002

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.