Mierenkolonies gedragen zich net als neurale netwerken

Wanneer de temperatuur stijgt onder de voetjes van een mierengroep, moet er een knoop doorgehakt worden over het vervolg van de tocht. Ze blijven in principe gewoon doorlopen totdat er een drempelwaarde bereikt wordt, waarna het tijd is om te evacueren en ze allemaal tegelijk van koers veranderen. Het lijkt wel alsof er een collectieve beslissing genomen wordt, maar hoe werkt dat?

Nieuw onderzoek¹ laat zien dat de mieren zich in deze situatie op dezelfde manier gedragen als zenuwcellen in een netwerk, zo schrijft het onderzoeksteam in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences. Neem bijvoorbeeld de temperatuursdrempel van je tastzintuigen. Stel dat je je hand op een warme bakplaat legt. Je zenuwen moeten dan warmte boven een bepaald niveau detecteren om een respons te genereren, zoals het wegtrekken van je hand. Als de temperatuur niet hoog genoeg is, zal deze reactie niet ontlokt worden.

Bij mieren werkt het op een vergelijkbare manier: bij een lagere temperatuur zal het nog niet nodig zijn om te vertrekken, maar wanneer er een bepaalde drempel bereikt wordt, is het een ander verhaal. Opmerkelijk is wel dat het niet gaat om een vaste drempelwaarde, maar dat de groepsgrootte hier een rol in speelt.

Hogere temperatuur bij grotere groep

Zoals de onderzoekers verwachtten, evacueerden kolonies van 36 arbeiders en 18 larven direct hun nest bij een temperatuur van 34 graden Celsius. Dat is logisch, want als het te warm onder je voeten wordt, dan wil je ervandoor. Het was echter verassend dat niet enkel de temperatuur, maar ook de groepsgrootte een rol speelde: wanneer de kolonie vergroot werd van 10 naar 200 individuen, moest de temperatuur stijgen tot boven de 36 graden voordat ze vertrokken.

Individuele mieren zijn zich niet bewust van de grootte van hun kolonie, dus hoe kan hun beslissing hiervan afhangen? Het team vermoedt dat dit te maken heeft met de manier waarop feromonen, de onzichtbare boodschappers die informatie doorgeven tussen mieren, hun effect vergroten wanneer er meer mieren aanwezig zijn. Wel blijft het de vraag waarom grotere kolonies hogere temperaturen nodig zouden hebben voordat ze ervandoor gaan. Hoe groter de kolonie, hoe lastiger om te verhuizen?

Noten

1. Gal et al. in PNAS