Luchtvervuiling veroorzaakt chaos in mierenkolonies: er vallen zelfs doden

Mieren leven in strak georganiseerde samenlevingen met duidelijke regels over wie erbij hoort en wie niet. Maar stel ze bloot aan luchtvervuiling en die sociale orde stort razendsnel in.

Duits onderzoek laat zien dat ozon de geurcodes aantast waaraan mieren hun nestgenoten herkennen. Het resultaat: aanvallen op eigen soortgenoten en ontwrichte kolonies.

De onderzoekers toonden al eerder aan dat ozon de seksferomonen van fruitvliegen afbreekt, waardoor mannetjes geen onderscheid meer kunnen maken tussen vrouwtjes en andere mannetjes. Nog opmerkelijker: ozon wist zelfs de soortgrenzen tussen verschillende fruitvliegen uit, met steriele hybriden als gevolg.

Dat bracht de onderzoekers op een nieuwe vraag: wat doet ozon met sociale insecten zoals mieren, die volledig vertrouwen op geur om hun samenleving draaiende te houden?

Een moleculaire handdruk

Mieren herkennen nestgenoten via een soort chemische handdruk: een unieke mix van koolwaterstoffen op hun lichaam. Die geur bestaat vooral uit stabiele alkanen, maar bevat ook kleine hoeveelheden alkenen. En juist die alkenen – moleculen met kwetsbare dubbele koolstofbindingen – blijken cruciaal voor de specifieke koloniegeur.

“Mieren leren de geur van hun kolonie direct na de geboorte”, zegt onderzoeker Nan-Ji Jiang. “Later vergelijken ze elke mier die ze tegenkomen met die opgeslagen geur. Komt die overeen, dan is het een vriend. Zo niet, dan volgt agressie.”

Eigen mieren worden vijanden

De onderzoekers stelden mieren van zes verschillende soorten twintig minuten bloot aan een ozonconcentratie van 100 deeltjes per miljard, een niveau dat op zomerse dagen regelmatig in vervuilde gebieden wordt gemeten. Daarna werden de dieren teruggezet in hun eigen kolonie.

Het effect was schokkend. Vijf van de zes soorten werden direct bedreigd of aangevallen door hun nestgenoten, alsof ze vreemde indringers waren. “We wilden weten of dit samenhing met veranderingen in de alkenen op hun lichaam”, vertelt hoofdonderzoeker Markus Knaden van het Max Planck Institute. “Dat was lastig te meten, omdat die hoeveelheden extreem klein zijn. Maar met een speciale techniek konden we ze toch per individuele mier analyseren.”

De analyses bevestigden het vermoeden: ozon breekt vooral de alkenen af, terwijl de stabiele alkanen intact blijven. En hoewel alkenen maar een klein deel van het geurprofiel vormen, blijken ze essentieel. “We hadden verwacht dat ozon het herkennen van nestgenoten zou beïnvloeden”, zegt Knaden. “Maar we waren verrast door hoe extreem het gedrag veranderde. Dat zo’n minieme fractie van de geur zo belangrijk is, hadden we niet voorzien.”

Zorg voor larven verdwijnt

Eén soort vormde een uitzondering: de klonale roofmier Ooceraea biroi. Deze soort kent geen koningin, alle individuen zijn genetisch vrijwel identiek en er is sowieso weinig agressie. Dat bood een unieke kans om andere effecten van ozon te bestuderen.
En wat bleek: volwassen mieren hielden in met ozon vervuilde kolonies meer afstand tot hun larven. Veel larven stierven. Omdat ozon zelf niet direct dodelijk leek, vermoeden de onderzoekers dat verstoorde chemische communicatie leidt tot verwaarlozing van de larven.

Wereldwijd worden insecten vooral bedreigd door pesticiden en habitatverlies. Maar dit onderzoek wijst op een extra, vaak vergeten factor: luchtvervuiling. En dat is geen klein probleem. De gezamenlijke biomassa van zo’n 30.000 mierensoorten is vergelijkbaar met die van alle vogels en zoogdieren samen. Mieren spelen een sleutelrol in ecosystemen, van zaadverspreiding tot plaagbestrijding.

“Vervuilers zoals ozon en stikstofoxiden bespreken we vooral vanwege hun impact op de mens”, reageert onderzoeker Bill Hansson. “Maar we moeten ons realiseren dat deze stoffen ook diep ingrijpen in de sociale structuren van insecten en daarmee in onze ecosystemen.”