Voks på myrernes kropsoverflade optimerer samtidig to væsentlige krav

En myrekolonis overlevelse afhænger af, at dens medlemmer er i stand til at skelne deres egne redefæller fra myrer fra en fremmed – og muligvis fjendtlig – koloni. Denne såkaldte nestmate-genkendelse er baseret på dufte, der udsendes af et meget tyndt lag voks, der dækker hver myres krop. Samtidig beskytter dette vokslag myrernes krop mod vandtab. Forskere ved Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) har nu fundet ud af, at disse to funktioner i vokslaget opretholdes selv i tilfælde af modstridende behov.

"Myrer kan samtidigt tilpasse deres vokslag til at opfylde to behov og dermed optimere det i overensstemmelse hermed," udtalte JGU evolutionsbiolog Dr. Florian Menzel. "De kan tilpasse deres vokslag til udendørstemperaturer og dermed tilpasse sig forskellige vandtætningskrav. Dette ændrer lagets sammensætning, men den kodede information til gensidig genkendelse forbliver stort set den samme."

Vokslag beskytter mod udtørring og indeholder kommunikationssignaler

Alle landdyr skal forhindre deres kroppe i at miste vand. For at gøre dette har næsten alle insekter et vokslag, der dækker deres kroppe som hud. Dette vokslag består af flere snesevis til mere end hundrede forskellige forbindelser - kutikulære carbonhydrider - der er specifikke og karakteristiske for hver art. Biologer kan bruge disse kutikulære kulbrinter (CHC'er) til nemt at skelne selv nært beslægtede arter. Hos sociale insekter som bier og myrer har dette vokslag også andre funktioner. Den indeholder oplysninger om medlemskab af en bestemt art og endda til en bestemt koloni, eller om en person er en arbejder eller en dronning.

Efterhånden som temperaturen stiger, bliver voksen i stigende grad flydende og beskytter ikke længere dyrene mod udtørring. Myrer er dog i stand til hurtigt at justere sammensætningen af ​​voksen for at modvirke CHC-smeltningen. Holdet af evolutionære biologer ledet af Dr. Florian Menzel har nu undersøgt, om tilpasning af CHC-blandingen til udetemperaturen også ændrer den information, der bruges til at genkende redefæller.

Undersøgelse undersøger aggressiv adfærd efter forskellige temperaturbehandlinger

Holdet af videnskabsmænd udsatte to myrearter af slægten Lasius for forskellige temperaturer og observerede derefter deres adfærd. Den sorte havemyre, Lasius niger, er den mest almindelige myreart i vores haver og enge, mens fladbrynet havemyre Lasius platythorax hovedsageligt lever i skove eller moser. Sidstnævnte ligner til forveksling sin slægtning og blev først anerkendt som en separat art for omkring 30 år siden.

Små kolonier af begge arter blev holdt køligt, varmt og ved svingende temperaturer (dvs. køligt om natten og varmt om dagen). Efter tre uger analyserede biologerne vokssammensætningen og observerede, hvor aggressivt myrerne opførte sig over for redefæller og ikke-redefæller fra samme eller en anden temperaturgruppe.

Atskille funktioner er centralt for kolonioverlevelse

"Myrerne kunne helt sikkert se, om deres modstykke var fra den samme rede eller ej," rapporterede Marti Wittke, hovedforfatter af undersøgelsen. "Men tidligere redekammerater fra et andet temperaturmiljø blev modtaget med mere aggression." Myrerne var let i stand til at skelne medlemmer af deres egen koloni fra fremmede myrer – også selvom redefællerne havde været udsat for et andet temperaturmiljø.

"Temperatureffekterne på genkendelse var overraskende små, selvom sammensætningen af ​​vokslaget adskiller sig drastisk mellem temperaturgrupper," forklarede Menzel, hvilket tyder på, at kolonimedlemsgenkendelse er meget højere prioritet. "Koloniegenkendelse er uhyre vigtig. Hvis fremmede, hvad enten de er fra samme eller fra andre arter, ikke opdages og kan komme ind i kolonien, kan det føre til store problemer, for eksempel hvis rovdyr kommer ind i kolonien og spiser deres larver. Men det ville være lige så fatalt, hvis faktiske redekammerater pludselig ikke fik lov at komme ind igen."

Udgivet i Functional Ecology , viser undersøgelsen, at blot nogle få komponenter i voksen er tilstrækkelige til at påvise medlemskab af en koloni. "Det ser ud til, at nogle kulbrinter tjener mere til genkendelse, og nogle tjener mere til beskyttelse mod udtørring, selvom ingen kulbrinte helt klart kun tjener den ene eller den anden funktion. I sidste ende er det naturligvis afgørende at holde udvekslingen af ​​kommunikationssignaler relativt uafhængig af vandtætningsfunktion, også selvom begge funktioner er forankret i vokslaget. Af fysiske årsager kan de to funktioner dog ikke adskilles helt."

Interessant nok var de to funktioner – vedligeholdelse af vandtætning såvel som kommunikation – mere sammenflettet i den sorte havemyre end i den fladbarmede havemyre. "Vi forstår endnu ikke denne forskel," tilføjede Menzel. + Udforsk yderligere

Smelteegenskaber bestemmer de biologiske funktioner af myrernes kutikulære carbonhydridlag