TERMIETENLANDBOUW EVOLEERDE SLECHTS EEN KEER EN ONOMKEERBAAR

Termieten, mieren en kevers ontwikkelden de landbouw al 40 tot 60 miljoen jaar eerder dan de mens. De insecten kweken ondergronds in hun gangen speciale `schimmeltuinen' die hen van essentieel voedsel voorzien. De Nederlandse biologen Duur Aanen en Koos Boomsma, werkzaam aan het Zoölogisch Instituut in Kopenhagen, hebben samen met vier collega's de oorsprong van de symbiotische relatie tussen termiet en schimmel via DNA-analyse in kaart gebracht (Proceedings of the National Academy of Sciences, 14 okt). Eerder hebben onderzoekers dat al gedaan voor symbiotische mieren en kevers, zodat het overzicht van landbouwbedrijvende insecten nu compleet is.

Ongeveer 330 van de meer dan 2600 bekende termietensoorten zijn voor hun voedselvoorziening afhankelijk van de cultivatie van de gespecialiseerde schimmel Termitocytes. De termieten kweken de schimmel op onderaardse `kammen' van termietenpoep, afkomstig van de duizenden werkers die zich voeden met hout, gras of bladeren. De termieten eten de schimmeloogst. De sporen van de schimmel overleven de darmpassage in de termiet en dienen voor de inoculatie van nieuwe kammen van termietenpoep. Dat proces staat gelijk aan zaaien in de menselijke landbouw.

De groep van Aanen en Boomsma onderzocht 32 termietensoorten met hun bijhorende schimmels, verzameld in Kameroen, Senegal, Gabon, Indonesië en Sri Lanka. Uit overeenkomsten in het DNA-materiaal stelden zij een stamboom op van zowel de termieten als de schimmel. Uit de vergelijking daarvan bleek dat de symbiose van de schimmel met de termieten slechts eenmaal in de evolutie moet hebben plaatsgevonden en wel in Afrika. Dat resultaat komt overeen met de schimmelsymbiose van mierensoorten in Zuid-Amerika die eveneens eenmalig is geëvolueerd (de mieren hebben vervolgens wel minstens vier andere schimmelsoorten weten te domesticeren). Bij kevers ligt het anders, daar is de samenwerking met schimmels minstens zeven keer onafhankelijk ontstaan.

Dankzij de samenwerking met de schimmel zijn de insecten in staat om zeer succesvol voorheen ontoegankelijke niches te bezetten die rijk zijn aan voedselbronnen. Het verklaart waarom `agrarische' termieten in de tropen van Afrika en Azië een dominante rol in de ecologie vervullen, evenals de schimmelverbouwende mieren dat doen op de Amerikaanse continenten.

Nieuwe kolonies van termieten moeten de schimmelsporen die voor hen van levensbelang zijn van buitenaf zien te verkrijgen. De schimmels van deze termietenkolonies maken geregeld vruchtlichamen (paddenstoelen) die bovenop het nest groeien en zo hun (seksuele) sporen verspreiden. Er zijn enkele uitzonderingen: twee afgeleide lijnen van schimmelverbouwende termieten die later in de evolutie zijn ontstaan nemen de schimmel wel mee naar nieuwe kolonies. Bij het geslacht Microtermes voeren nieuwe koninginnen aseksuele schimmelsporen mee in hun darmen voor het nieuwe nest en de bij soort Macrotermes bellicosus is de nieuwe koning de drager van schimmelsporen.

Ook schimmelverbouwende mieren nemen zelf schimmelsporen mee naar een nieuw nest. Opvallend is dat op de nesten van termieten en mieren die zelf hun schimmelsporen meenemen nooit paddenstoelen zijn waargenomen. Mogelijk heeft de symbiotische relatie met de insecten er in deze gevallen toe geleid dat de schimmel zijn seksuele voorplanting er geheel aan heeft gegeven.

Onderzoekers hebben nog geen enkele soort gevonden die de verworven landbouwpraktijken in de loop van de evolutie weer heeft losgelaten. Dat ondersteunt de gedachte dat het landbouwbestaan een drastische en mogelijk onomkeerbare overgang betekent in de evolutie. De Amerikaanse bioloog Jared Diamond formuleerde die hypothese al eerder voor de agrarische cultuur bij mensen.

    • Sander Voormolen