Verdens ældste og vel nok bedste landmand

Transkript

1 Verdens ældste og vel nok bedste landmand 131 Bladskæremyren i Sydamerika udviklede landbrug for 50 millioner år siden og er i dag fortsat fuldstændig afhængig af underjordisk svampedyrkning. Den effektive myres evolutionsproces ligner på mange måder den, mennesket har gennemgået, da vi for blot år siden begyndte at dyrke jorden. Myren har udviklet sit eget sprøjtemiddel, der beskytter den livsnødvendige afgrøde, svampen, mod sygdomme. På Center for Social Evolution ved Biologisk Institut på Københavns Universitet forsker man i dette og en række andre spændende fænomener ved de typer af insekter, som bl.a. myren, der lever i samfund, og derfor kaldes sociale insekter. Af Morten Moesgaard Sørensen, journalist på Det Naturvidenskabelige Fakultet Bladskæremyrerer bærer et blad til kolonien. Blade er nødvendige for myrernes svampedyrkning. Foto: David Nash. Der blev danset, sunget og spillet i myretuen i den verdenskendte animationsfilm Antz om arbejdermyren Z-4195 s kamp for at komme i kontakt med den fine og smukke myre, prinsesse Bala. I virkelighedens verden er det imidlertid lige netop kultur-islæt som fx sprog og kunst, der adskiller sociale insekter som myrer, hvepse, bier og termitter fra os mennesker. De sociale insekter har ikke vores intellekt, men alligevel minder deres samfund på mange måder om vores faktisk mere end i de samfund, vi finder hos vores nærmeste slægtning chimpansen. Modsat chimpansen kan fx myren leve i samfund på op til hele fem millioner myrer i boet, og de kan få det livslange samarbejde mellem hinanden til at fungere. Som hos os fører det en masse problemer med sig at bo så mange sammen og så tæt. Der bliver svinet mere, end hvis man var få beboere. Sygdomme kan brede sig let og hurtigt, hvorfor myrerne er særdeles hygiejniske og ordentlige. Udover de underjordiske svampehaver, som arbejdermyrerne dyrker, har de

2 132 ligeledes under jorden bygget store kompostanlæg, hvor affald gemmes og omdannes. Det affald, der ikke komposteres, bæres udenfor kolonien på særlige lossepladser. Andre eksempler på ligheder mellem de sociale insekters samfund og vores er forhold som obligatorisk arbejdsdeling mellem beboerne, fælles proviantering og oplagring af føde, og avanceret kommunikation, der i insekternes tilfælde mest sker gennem kemiske lugte frem for sprog. Herudover har de et fælles forsvar og fælles landbrug. Alle har de deres særlige roller og funktioner, ligesom de lever i kaster. Figuren Z fra filmen må da også forklæde sig som sin ven, soldatermyren Weaver, for overhovedet at komme i nærheden af myreprinsessen. Man kender sin plads i hierarkiet: Nogle henter føde, andre befrugter dronningen, mens andre igen passer og forsvarer boet eller dyrker landbrug som i eksemplet med bladskæremyren og svampene. Myrerne og svampene har som nævnt levet sammen i millioner af år, og de to organismer er helt og aldeles afhængige af hinanden. Myrerne fodrer svampene med små stykker blade og spiser selv svampetrådene. Men de sociale samfund er også sammensatte samfund. I tilfælde af interne konflikter og intern konkurrence blandt insekterne udøves der straf og sanktioner. Man undertrykker dem, der ikke retter ind. Fx i bekæmpelse af snyd i boet, som kan forekomme, men bliver begrænset. Ligeledes kender man til fænomener som krig, slaveri, nepotisme, opsyn og social parasitisme i kolonierne hos de sociale insekter. Sidstnævnte ses bl.a. på Læsø, hvor blå sommerfuglens larve udskiller særlige duftstoffer, der imiterer myrens. Netop duften er den væsentligste markør hos myren for at artsbestemme og kommunikere. På den måde opnår sommerfuglelarven at blive bragt i sikkerhed i boet, fordi myren tror, at den hører til kolonien. Her lever den sociale parasit trygt og godt af myreyngel. Med andre ord snyder den sig til at blive passet og plejet af myrerne. Der findes sågar eksempler på, at myrerne fodrer disse sommerfuglelarver på samme måde som med gøgeunger. Blå sommerfuglelarve bæres til kolonien. Foto: David Nash.

3 133 Det er spørgsmål som, hvad der får samfund til at fungere og hvilke biologiske regler, der styrer samarbejdet ikke kun i samfund mellem sociale insekter, men i alle typer samfund der optager forskerne på Center for Social Evolution (CSE). Centret har siden 2005 modtaget støtte fra Danmarks Grundforskningsfond for en fem-årig periode med mulighed for yderligere støtte i fem år. Ifølge centerleder professor Jacobus Boomsma eller Koos Boomsma, som han kaldes på hollandsk og internt på Københavns Universitet tror mange, at grundforskning handler om at arbejde alene igennem en årrække for så pludselig hvis man er heldig at storme ud af laboratoriet eller kontoret med et forskningsresultat i hånden. Han anerkender, at man aldrig er sikker på resultater, når man arbejder med grundforskning og tilføjer, at man i dag typisk arbejder i internationale forskerteams for på denne måde at opbygge en organisation, der løbende offentliggør resultater og på sigt producerer fremragende, tit tværfaglig, forskning. På CSE har forskerne da også organiseret sig inden for seks temaområder, der alle dækker forskellige og integrerede aspekter af grundvidenskabelige evolutionære og sociale adfærdsstudier af insekter, som lever i sociale samfund. De seks forskningstemaer er: 1. Tilpasning af parringsadfærd 2. Informationsudveksling og genkendelsesmekanismer 3. Social parasitisme 4. Forsvar mod infektionssygdomme 5. Udvikling og opretholdelse af invaderende superkolonier 6. Svampelandbrug svampedyrkning og andre symbioser mellem insektsamfund og mikroorganismer I 2008 vil centret introducere et syvende forskningstema Evolutionær medicin, som vil gøre centret endnu mere tværfagligt end i dag. Hvert tema styres af en projektleder. Koos leder selv temaerne ét og seks på CSE, der samlet består af 20 ansatte og studerende. Forskerteamet er blandt de førende på verdensplan, hvad angår særligt studier af myrer og deres sociale liv. Bladskæremyren og bakterierne Koos Boomsma var således en af hovedkræfterne bag det gennembrud, der i fjor løste gåden om, hvordan bladskæremyren ikke er bukket under for svampesygdomme i forbindelse med dens landbrug. 50 millioner år har de sydamerikanske bladskæremyrer som nævnt dyrket underjordiske svampe. Til sammenligning er det kun nogle få tusinde år siden, at mennesker opgav at være jægere og samlere og i stedet slog sig ned som landmænd. Vi mennesker blev hurtigt helt afhængige af denne nye produktive måde at skaffe levebrød på. Udviklingen af landbruget medførte en enorm kulturel og teknologisk udvikling og resulterede senest i vores højtudviklede industrisamfund. Men engang imellem gik det dog rivende galt. For 160 år siden blev Irland fx ramt af kartoffelpesten. En svampesygdom, som kom ud af den blå luft og ødelagde den altafgørende føde for den irske befolkning i en årrække efter. Næsten 20 % af befolkningen eller ca. halvanden million mennesker døde og over én million mennesker emigrerede som følge af katastrofen. At ulykken kunne nå dette omfang skyldtes, at den fattige landbefolkning var fuldstændig afhængig af kartofler. Og fordi der hverken fandtes naturlige eller teknologiske metoder til at bekæmpe afgrødesygdomme med,

4 134 Bladskæremyrerne har flere kaster. Her ses en stor og en langt mindre myre på arbejde i deres svampehave. Den hvide belægning på den store arbejdermyres overkrop er bakterier, som producerer antibiotika imod svampesygdomme. Foto: Boris Baer. udviklede svampesygdommen sig til at national katastrofe. I dag har vi sprøjtemidler til at forhindre kartofler og andre afgrøder i at blive angrebet af sygdomme, der kan påvirke høsten i så grelt et omfang. Sammen med forskere fra USA og Belgien fandt forskerne på CSE ud af, at noget lignende er tilfældet i forbindelse med bladskæremyrens landbrug. Myrerne har faktisk udviklet sit eget sprøjtemiddel til at dæmme op for lignende katastrofer som i Irland. Ved hjælp af nogle kirtler i overhuden på bladskæremyren, dyrker den en bakterie på sin egen krop. Disse bakterier producerer et fungicid, der hjælper myren til at bekæmpe livstruende svampesygdomme, som ellers ville ødelægge høsten og dermed fjerne hele livsgrundlaget for myrekolonien. Allerede når myren er seks uger gammel er den næsten dækket af det hvide pulver, som er fungicidbakterierne. Afgrøderne beskyttes ved, at myren gnider pulveret af på svampene. Studiet fra 2006 viser, at myrerne indgik symbiose med denne biokontrol-bakterie kort tid efter, at de har domesticeret deres svampe for 50 millioner år siden. Myrerne har siden udviklet nogle specielle kirtler og småkrypte på overfladen af deres krop, så deres mikrobielle hjælpere får optimale vækstbetingelser. Udformningen af disse småkrypte varierer meget blandt de forskellige slægter, hvilket antyder, at der har været et stadigt "våbenkapløb" over meget lang tid mellem nye sygdomsudfordringer og nye forsvarstilpasninger fra myrernes side. Resultaterne viser, hvor enormt kreative evolutionære processer er til at fremavle de mest komplekse biologiske tilpasninger, blot selektionspres varer ved, og at der er tilstrækkelig mange generationer over lang tid at gøre godt med. Vores eget landbrug er en kulturel opfindelse. Derfor går udviklingen meget hur-

5 135 Myredronning omgivet af andre myrer i kolonien. Foto: David Nash. tigere end hos fx myrerne. Det betyder, at vi mennesker er nødt til at finde teknologiske løsninger for at bekæmpe sygdomme - og ikke, som hos myrerne, hvor der eksisterer en naturlig selektion til at producere bæredygtige langtidsløsninger. Men vi kan blive inspireret og en del klogere af at se på, hvordan myrerne gør det. Andre studier af myrer på CSE Myredronningen parrer sig kun en gang i livet og opbevarer sæden, indtil den slipper op. Dermed har dronningen udspillet sin rolle og dør. Nogle dronninger kan leve i op til 25 år. Det stiller naturligvis særlige krav til dronningen, der både skal sørge for, at sædkvaliteten er i top, ikke bukke under for sygdomme i utide og samtidig bruge så lidt sæd som muligt. Helt ned til to-tre sædceller er efterhånden nok blandt visse arter til at befrugte et æg. Forskning fra CSE har vist, at myredronninger har større risiko for at dø af sygdomme, hvis de har modtaget for meget sæd. Og hvis flere hanner står bag leverancen, svækker det yderligere dronningens immunforsvar. Nye myrekolonier kan godt etableres gennem samarbejde mellem to-tre nyparrede dronninger. Men i langt de fleste tilfælde bliver alle på nær én dronning slået ihjel. Enten fordi det første kuld af arbejderne luger ud i dronningebestanden, eller fordi dronningerne begynder at slås indbyrdes om magten indtil døden. Men der findes nogle få arter, hvor myredronningerne godt nok konkurrerer indbyrdes, men de tabende dronninger finder efterfølgende deres naturlige plads i hierarkiet under den vindende dronning eller forlader boet for at finde en anden makkerdronning, som de

6 136 kan blive chef over. I et sådant socialt system er det meget fordelagtigt, at dronninger kan huske, hvem de har mødt før, og hvordan deres indbyrdes styrkeforhold var, så de ikke igen skal bruge kræfter på at opfinde hierarkiets dybe tallerkener. CSE s forskningslektor Patrizia D Ettorre prædikterede således, at naturlig selektion skulle have fremavlet denne type af individuel hukommelse hos disse myrer, men ikke hos arter, hvor dronninger slår hinanden ihjel. Eksperimenter viste, at denne darwinistiske logik var helt rigtig. Kun de usædvanlige brasilianske myrer havde disse individuelle hukommelses- og genkendelsesevner, som vi normalt kun forventer hos pattedyr. Projektet blev finansieret af en EU Marie Curie Excellence bevilling CODICES i tæt samarbejde med CSE. Læs mere om Center for Social Evolution (CSE) på