Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Evolution of self-organized division of labor in social insects

11 mei 2012

Promotie: mw. A. Leitão Fernandes Duarte, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Evolution of self-organized division of labor in social insects

Promotor(s): prof.dr. F.J Weissing, prof.dr. I.R. Pen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Raadsel efficiënte taakverdeling bijen en mieren te lijf met computermodellen

Het is nog steeds grotendeels een raadsel: terwijl de koningin van een bijen- of mierenvolk de eitjes legt, houden haar onderdanen zelfstandig de kolonie draaiende. De zogeheten werksters halen voedsel, zorgen voor de larven, maken het nest schoon en verdedigen het tegen parasieten en indringers. Hoe komen zij, zonder leiding, tot zo'n efficiënte arbeidsverdeling? Ana Fernandes Duarte onderzocht met computermodellen mogelijke mechanismen die leiden tot de taakverdeling en ook welke rol evolutionaire processen daarbij spelen.

Kolonies van sociale insecten (zoals bijen, mieren, wespen of termieten) bestaan vaak uit duizenden individuen die op een zeer efficiënte manier taken verdelen die te maken hebben met koloniegroei en overleving. Hoe een dergelijke efficiënte taakverdeling kan worden gerealiseerd - terwijl een centrale organisatiestructuur ontbreekt - wordt op dit moment slecht begrepen. Eén manier om een dergelijke coördinatie te bereiken is door middel van zelforganisatie, waarbij individuen simpele gedragsregels volgen en alleen reageren op plaatselijke stimuli. In haar promotieonderzoek gebruikt Fernandes Duarte computersimulaties om na te gaan of dergelijke simpele gedragsregels ook daadwerkelijk evolueren.

Een belangrijk resultaat van haar onderzoek is dat, wanneer natuurlijke selectie van kracht is op de totale hoeveelheid uitgevoerd werk, er taakgeneralisten evolueren, zodat ieder individu bereid is om uiteenlopende taken uit voeren. Echter, als het wisselen tussen taken extra kosten met zich meebrengt, dan evolueren verschillende gedragstypen en leggen individuen zich toe op één bepaalde taak (taakspecialisatie).

Een andere conclusie van Fernandes Duarte is dat de neurologische en genetische factoren die ten grondslag liggen aan werkgedrag, belangrijk zijn voor de evolutie van taakverdeling. Wanneer gedrag volledig genetisch bepaald is, dan zal taakverdeling alleen voorkomen in groepen met de juiste combinatie van gedragsgenen. Polygamie kan een grotere genetische diversiteit teweegbrengen, maar dit blijkt - onverwachts - geen positief effect te hebben op de mate van taakverdeling. Maar wanneer ervaring een rol speelt in taakkeuzeprocessen, dan zal taakspecialisatie veel vaker voorkomen.

Dit is een van de eerste studies die zelforganisatie en evolutie met elkaar combineert en evolutionaire veranderingen in de gedragsregels omtrent taakverdeling in kaart brengt. Het werk van Fernandes Duarte laat zien dat zowel mechanistische als evolutionaire aspecten belangrijk zijn om het fenomeen van taakverdeling bij sociale dieren te begrijpen.

Ana Fernandes Duarte (Portugal, 1980) studeerde evolutionaire biologie aan de Rijksuniversiteit Groningen, waar zij haar promotieonderzoek deed bij de vakgroep Theoretische Biologie van het Centre for Ecological and Evolutionary Studies (CEES). Haar werk behoort tot de onderzoekslijn van Theoretical Biology en de Behavioral Ecology and Self-organization group, omtrent de evolutie en de mechanismes van sociaal gedrag. Inmiddels werkt zij als postdoc aan de University of Cambridge, UK.

Laatst gewijzigd:15 september 2017 15:41
printOok beschikbaar in het: English

Meer nieuws

  • 15 februari 2018

    Populaire wetenschapsblogger deelt spintronicafilm

    Een filmpje over het onderzoek van RUG-natuurkundige Bart van Wees is opgepikt door de populaire wetenschapsblogger Hashem Al-Ghaili. Via zijn Facebook site is de film in een paar dagen tijd meer dan 260.000 keer bekeken en ruim 2.100 keer gedeeld....

  • 14 februari 2018

    Portugese pleisterplaatsen meer in trek bij jonge grutto’s dan Spaanse

    Mo Verhoeven van de Rijksuniversiteit Groningen en collega’s hebben ontdekt dat de jonge grutto’s deze verandering in het trekpatroon bewerkstelligen. Bijna alle volwassen vogels blijven namelijk op de trek naar Nederland trouw aan hun normale route:...

  • 14 februari 2018

    Jochen Mierau: ‘De gezondheidsverschillen in Noord-Nederland zijn bizar’

    Als kleine jongen ervoer hij het enorme contrast tussen Oost- en West-Berlijn. Nu maakt hij zich sterk voor het verminderen van schrijnende gezondheidsverschillen in onze regio. Een gesprek met Jochen Mierau, de onvermoeibare initiatiefnemer van de...