Plant & insect: mierenplanten

De laatste jaren kom je steeds vaker in een ruim gesorteerd tuincentrum zogeheten mierenplanten tegen. Soms worden de planten ook doolhofplanten genoemd, om de associatie met de soms best vervelende insecten los te koppelen. De opkomende populariteit van allerlei kamerplanten draagt hieraan sterk bij en sommige verkooppunten hebben zelfs de keuze uit verschillende soorten. 

Ruim begrip

Mierenplant is binnen de plantkunde een ruim begrip. Er zijn vooral in de tropische gebieden wereldwijd tientallen plantensoorten die in hun bouw en structuur onderdak leveren aan levende mieren. In holtes, in dichte, half opgerolde bladeren, hangende wortelstelsels, holle doorns en andere ruimtes vinden de niet kieskeurige mieren toch een ‘doolhof’ naar hun zin. De mieren lijken niet alleen zelf voordeel te hebben van dergelijke schuilplaatsen maar geven ook een voordeel aan de plant waarin ze huisvesten. Veel mieren hebben een alert en zorgzaam karakter en verdedigingen hun nestplaats met eieren, larven en koningin met verve door gif te spuiten en/of met angels te steken! De mieren komen in grote aantallen voor, verspreid over de plant, en houden deze vrij van de ongewenste bezoeken van planteneters zoals rupsen, sprinkhanen en kevers. Zelfs grotere herbivoren waaronder zoogdieren worden door de mieren op afstand gehouden en laten de plant met rust.

Myrmecofiel

Sommige plantensoorten gaan nog een stap verder en leven echt in symbiose met bepaalde mierensoorten en voorzien hun gasten van speciale voordelen. Planten die in symbiose met mieren leven worden myrmecofiet genoemd.
De mierenplanten die wij in dit artikel beschrijven hebben een sterke symbiose met mieren van diverse genera en vormen over het algemeen holle structuren in de verdikte stengels van de plant. Bij mierenplanten van de genera Hydnophytum en Myrmecodia (subfamilie Hydrophytinae, familie Rubiaceaea) vormt het meristeem lagen met weefsel die speciale holtes of kamers vormen waarin de mieren een perfecte plaats vinden om nesten te bouwen en hun broed en koningin veilig in het binnenste van de plant onder te brengen. In de ‘afval’-kamers waarin de mieren hun behoefte doen en voedselresten deponeren, vormt de plant wratachtige structuren. Met behulp daarvan kunnen de vrijgekomen voedingstoffen door de plant worden opgenomen. De opname van voedsel door de aanwezigheid van een mierennest biedt direct voordelen voor een mierenplant die als epifyt hoog in de bomen groeit. Deze epifyten gebruiken het wortelstelsel vooral om zich aan de ondergrond vast te hecht waar nauwelijks voedingstoffen aanwezig zijn om via de wortels op te nemen.

Oude inzichten

De botanicus Georgius Everhardus Rumphius (1627-1702) geeft als een van de eerste ontdekkers, tijdens zijn zoektochten naar planten in de regenwouden van Ambon (Indonesië), enkele voorbeelden van planten die volgens hem spontaan zijn ontstaan. Dat was in die tijd gebruikelijk, vooral om ontbrekende kennis van een levenswijze, verschijnsel of ontwikkeling te kunnen verklaren. Het meest spectaculaire voorbeeld is het zogenoemde ‘groeijend nest’ (tegenwoordig dus aangeduid als mierenplanten van de soorten Hydnophytum formicarium en Myrmecodia tuberosa). Op het eerste oog lijkt dit een doodgewone knolvormige plant. Rumphius vergeleek de plant met een maretak, omdat beide enkel groeien op de takken en stammen van bomen. Toch ziet hij deze plant als een ‘wonderlyk schepzel der natuur’ omdat deze in tegenstelling tot de maretak, die al langer door de botanici onderzocht was, kennelijk niet uit ouders voorkomt en dus ‘zonder vader en moeder’ is ontstaan. Deze mierenplanten groeien in de optiek van Rhumpius niet uit een zaadje maar uit de ‘zubstantie’ van mierennesten.
Hij denkt dat het hier gaat om een mierennest dat is veranderd in een plant! Daarom noemt hij het een ‘zoophyton’ (letterlijk: dier-plant) omdat het een dierlijke en plantaardige aard heeft. Een opmerkelijke conclusie die nog behoorlijk lang stand heeft gehouden… Deze wonderbaarlijke samenwerking bracht Rhumpius ertoe het onderstaande raadselrijm over de mierenplant te schrijven (ontleend uit: Rhumphius’ Kruidboek)

Ik spreid mijn blad hoog in de bomen,
En biedt het nijverigste schepsel onderkomen,
Al het afval wordt in mijn buik verteerd,
Raad wat voor plant ik ben, en weet gij ’t niet, zo leert.

Bewoonde mierenplanten in het terrarium

In Diergaarde Blijdorp in Rotterdam, dat als botanische tuin ook een aantal mierenplanten in een collectie achter de schermen had, groeide het idee om in het voorjaar van 2021 een aantal van die mierenplanten voor het publiek tentoon te stellen in een vrij gekomen terrarium in het zogeheten Azië-huis. De dierentuin is verdeeld in continenten waarbij het publiek zoveel mogelijk wordt gewezen op de relatie tussen de dieren en hun leefgebied. Een combinatie van de Aziatische mierenplanten mét een levende mierenkolonie was nog niet vaak in een Nederlandse dierentuin te zien. Een perfecte kans om ook de bezoekers kennis te laten maken met de bijzondere symbiose die deze twee er op na houden. Bijkomend voordeel van de mieren is ook dat zij door hun actieve gedrag in staat zijn om de aandacht van de bezoekers te trekken, iets dat voor stilstaande planten in een dierentuin best moeilijk kan zijn.
Het terrarium is daarnaast het decor voor een aantal andere mierenplanten die niet door mieren worden bewoond, maar ook dienen om de educatie over de mierenplant uit te werken. De soorten die momenteel in Diergaarde Blijdorp worden gehouden zijn Hydnophytum formicarium, H. papuanum, H. puffii en H. radicans, Myrmecodia platytyrea en M. tuberosa. Van een enkel exemplaar is ook een dwarsdoorsnede van de stengelknol te zien waarin de speciale kamers duidelijk zijn te zien.

Ervaring

Het duurde niet lang om het idee in de praktijk uit te werken dankzij de hulp van de Tim Möhlmann (van Mierenspecialist.nl), die al geruime tijd ervaring had opgedaan met levende mierenplanten en kolonisatie van de planten met behulp van Camponotus nicobarensis, een tropische mierensoort. Zo werden door hem diverse mierensoorten losgelaten op zowel Hydnophytum- als Myrmecodia-mierenplanten. De kolonies met koningin, broed, en werksters werden in een buisje tussen de stengels van de plant geplaatst. De mierenplanten bieden de mieren direct een onderkomen in het gangenstelsel waar het donker en vochtig is. In combinatie met de stevige plantstructuur zou het kunnen lijken dat dit voor vele mieren een ideaal kant-en-klaar nest zou zijn.

Koningin

Toch maakten maar weinig soorten van de natuurlijke nestruimte gebruik. Werksters van bijna iedere soort gingen via de openingen de plant in, maar broed en de koningin werden niet verplaatst. Dit in tegenstelling tot C. nicobarensis waarbij, na een korte inspectie van het gangenstelsel door één of meerdere werksters, de verhuizing van de volledige kolonie werd ingezet. Door middel van geursporen werden nestgenoten naar het nieuwe onderkomen geleid. Ook werden al snel de eitjes, larven, en poppen de plant in gedragen. De koningin volgt meestal halverwege de verhuizing en is zelf in staat om te verhuizen en de plant in de kruipen. Daarbij moet opgemerkt worden dat de holtes in de mierenplant groot genoeg moeten zijn voor de koningin om door naar binnen te kruipen. Myrmecodia maken kleinere openingen, waardoor deze niet geschikt zijn om door C. nicobarensis gekoloniseerd te worden. In Blijdorp is de kolonie momenteel gehuisvest in een Hydnophytum papuanum-mierenplant.

Klein formaat

Ook Temnothorax-soorten maakten dankbaar gebruik van de mierenplanten en konden door hun kleine formaat (enkele millimeters) gemakkelijker de Myrmecodia binnendringen. Het is niet verrassend dat Temnothorax-soorten graag gebruik maken van de natuurlijke holtes in de mierenplanten. Deze slankmieren nestelen normaal ook in holle stengels, onder boomschors en in eikeltjes. Een volgroeide kolonie van Temnothorax heeft vaak tot maar enkele honderden werksters. Dit in combinatie met het kleine formaat van de miertjes maakte deze soort tot een minder aantrekkelijke optie voor tentoonstelling in de dierentuin.
Het mooi van C. nicobarensis is dat ze van nature hun verspreiding in Azië hebben. Het is een grote miersoort die vrij gemakkelijk in een terrarium of ‘ant-farm’ te houden is. De mieren zijn oranjerood en de werkster hebben een grootte die varieert tussen de 6 en 12 millimeter. Er is hierbij al lichte sprake van een taakverdeling tussen de verschillende formaten waarbij de minors (kleinere mieren) vooral de verzorgende taken in het nest waarnemen en de majors (grote werksters) de taken als soldaat kunnen vervullen, in staat zijn om grotere hoeveelheden voedsel naar de kolonie te brengen, en grotere voorraad in het achterlijf kunnen houden om tijden waarin minder voedsel beschikbaar is te overbruggen.
De koningin is groter (ruim 15 millimeter) maar is onder normale omstandigheden niet te zien en blijft verborgen in de broedkamers van de mierenplant. Terwijl werksters slechts één tot twee jaar oud worden, kan een koningin wel tot 25 jaar overleven. Hierdoor kan een mierenkolonie tientallen jaren blijven bestaan en meegroeien met de mierenplant.
De mierenplant met mierenkolonie werd in het terrarium geplaatst waarbij de pot  in een ondiepe bak met water werd gezet om te voorkomen dat de mieren de plant te ver zouden verlaten en konden ontsnappen. De waterpartij wordt dagelijks gecontroleerd op drijvend vuil dat als brug zou kunnen dienen, maar vooralsnog blijkt deze ondiepe slotgracht afdoende om de mieren bij hun plant te houden. De mieren krijgen als eten wekelijks een grote krekel of sprinkhaan aangeboden.

Voedseldieren

Deze insecten leveren de nodige eiwitten voor de opgroeiende larven in de mierenplant. De voedseldieren worden tussen de takjes van de mierenplant geklemd en binnen enkele seconden overlopen door nijverige mieren. Voor de werksters zijn een paar plastic eppendorfcupjes met honing in de plantenpot gestoken. De suikerbron zorgt voor de energiebehoefte van de werkstermieren. Het is zaak om de groei van de kolonie enigszins te remmen door niet te veel dierlijke eiwitten te verstrekken. De kans bestaat dat de plant (op haar eiland) overbevolkt raakt en de mieren onrustig gedrag gaan vertonen en dat er meer pogingen tot ontsnappingen zullen plaatsvinden. Zodra dit voorkomt, zal men de aantallen werksters gecontroleerd moeten terugdringen door een aantal dagen lang een deel van de werksters weg te vangen en te euthanaseren. De kolonie in Blijdorp heeft na ruim een half jaar nog altijd het gewenste evenwicht tussen ruimte in de plant en de grootte van de mierenkolonie, en er hebben geen ontsnappingen plaatsgevonden.
De temperatuur voor zowel de mierenplant wordt tussen de 24-28 graden gehouden met een luchtvochtigheid van 50-70 procent. Voor de epifytisch groeiende mierenplanten zijn diverse boomstammen aangebracht waarop de soorten op een natuurlijke wijze kunnen groeien. Het terrarium is voorzien van twee speciale lampen die de samenstelling van het natuurlijk zonlicht benaderd en twaalf uur per dag licht geven. Eenmaal per dag is er een korte sproeibeurt (van een halve minuut) uit een nevelinstallatie. Het is opvallend om te zien hoe snel de mieren reageren op het sproeisysteem. Ze schuilen direct onder de stengels en bladeren tot de vochtige nevel ophoud en hervatten daarna hun werkzaamheden weer.

Hedendaagse verwondering

Mieren en planten vertonen talloze samenwerkingen en relaties die door de meeste mensen niet direct worden opgemerkt of worden begrepen. De mierenplanten in de dierentuin hebben deze rol op zich genomen en je ziet ook van een afstand dat veel bezoekers in eerste instantie langs het terrarium lopen en er een beetje van uitgaan dat ze ‘het dier’ even hebben gemist. Wanneer zij in hun ooghoeken toch levende mieren over de plant zien bewegen, keren de bezoekers toch snel terug naar het terrarium om zich te verbazen over de activiteit die te zien is. De jongere bezoekers en de kleine kinderen zien de mierenplant veel meer op ooghoogte en zijn kennelijk gevoeliger voor de bewegingen van de grappige mieren. Met de juiste uitleg door educatieve bordjes naast het verblijf, of liever nog persoonlijk uitgelegd door een dierenverzorger of rondleider, worden de feiten en fictie tussen mier en mierenplant uit de doeken gedaan. En net zoals wij mensen dat al een paar honderd jaar geleden hadden, is het ook nu nog in deze tijd verbazing alom als we uitleg geven over de hechte samenlevingsvorm tussen de mier en de plant. 

Meer informatie

• Pas op! Uitheemse mieren kunnen een hoop problemen veroorzaken. Lees het bijvoorbeeld in dit artikel. In een dierentuin werken vakmensen, thuis is een ongelukje zo gebeurd.
• Meer over mierenbroodjes.
• Diergaarde Blijdorp is zowel dierentuin als een botanische tuin.
• Mieren zijn verwant aan bijen en wespen. Een mierentelling is er nog niet, maar de bijentelling is vanaf morgen in volle gang, doe mee!
• Met dank aan Norbert Peeters auteur van het boek Rhumphius Kruidboek voor het beschikbaar stellen van de tekstfragmenten waarin de relaties tussen mieren en de plant door ontdekker wordt beschreven.

Tekst: Louwerens-Jan Nederlof, Collectiebeheerder Botanische Afdeling Diergaarde Blijdorp Rotterdam & Tim Möhlmann, Mierenspecialist.nl
Foto's: Tim Möhlmann (leadfoto: koningin van C. nicobarensis kruipt door een opening de H. papuanum-mierenplant in); Hanneke Jelles; Art Vogel; Georg Eberhard Rumphius; Diergaarde Blijdorp; Maxime Boersma