Mutualisme: Blinde termiete en houtvernietigende fungus

Posted in Simbiose

Ex Africa semper aliquid novi, skryf Pliny (23 – 79 VHT) in sy boek oor die Historia Naturalis. Een van die aangrypendste Afrikaanse werke wat ek nog gelees het, is Eugene Marais se bekende boek: Die siel van die mier. Vir my was dit… dié iets nuuts uit Afrika - hoewel dit waarskynlik nie as ‘n wetenskaplike werk geag kan word nie. Nietemin het die digter-navorser se vergelyking van die miernes met… ‘n dier wie se organe wat nie verenig soos by ‘n mens nie… talle mense se opvatting van miere verander. Marais het ook die skaars waterbergbroodboom, Encephalartos eugene-maraisii, wat na hom vernoem is, ontdek.

Dit is heel natuurlik om nie van miere of termiete te hou nie. Die meeste van die 2 000 spesies wat in die wêreld voorkom is klein, bleek-wit of swart gediertes wat hoofsaaklik in ondergrondse duisternis vertoef. Geen wonder dat hulle oral in die wêreld as peste beskou word wat miljoene rande skade aan houtstrukture en landbougewasse berokken. Meeste mense verwys na termiete as miere. In werklikheid is hulle nader verwant aan kakkerlakke as aan miere. As ondergrondse wesens is hulle swak toegerus om te oorleef in ‘n wêreld soos ons dit ken.

Hul vermoë om ondergronds te oorleef het daartoe gelei dat hulle ‘n uiters belangrike rol speel in die ekologie met die ontbinding van plantmateriaal. Hierdie rol word vervolmaak in ‘n mutualistiese simbiotiese verhouding met ander gemeenskaplike ontbinders soos bakterieë en swamme. Meeste termiete is swaksiende of blind. Ook het hulle nie ‘n buitenste skelet soos ‘n mier nie, omdat hulle in hul ondergrondse tuistes nie ‘n harde dop nodig het vir beskerming nie. Tog tel hulle onder die onvernietigbares op die planeet en het hulle ‘n unieke wêreld en ‘n verbasende sosiale gemeenskapstruktuur geskep waaraan min mense nog blootgestel is.

Hul tuiste is ‘n ewig-veranderende stad, gebou van die eenvoudigste materiaal denkbaar. Sonder enige bloudruk, skedules of koördinering ontwerp hulle temperatuur-beheerde omgewings. Deel van die struktuur bestaan uit swamtuine, verkoelingstelsels, wandelgange, gespesialiseerde kamers waar kos geberg word en ontwerpte holtes waar die koningin haar eiers kan lê. As kolonie het hulle die vermoë om ‘n nis te skep van ongekende individuele vermoëns wat menslike begrip heeltemal oorskry.

Hierdie intense sosiale kolonies kan uit een of twee miljoen individue bestaan. Min is bekend oor die oënskynlike onbeplande sinnelose gewoel en gewerkskaf in ‘n kolonie. Sonder enige ooglopende ‘beheerstruktuur’ is dit ‘n merkwaardige deurmekaarspul.
Wat ons wel weet is dat hulle blind en doofstom is en deur middel van ‘n reeks feromone met mekaar kan kommunikeer. Hierdie kommunikasie word aangehelp deur smaak- en voelsintuie. Hulle kan mekaar oor lang afstande uitruik en raak op ‘n bepaalde manier aan mekaar as uitkenning. Indien kos nes toe gedra word laat dit ‘n reukspoor agter en die ander termiete volg daardie spoor om ook kos te gaan oes en terug te bring na die nes.

Geen dier kan sellulose verteer nie. Baie diere soos skape, bokke, beeste en die meeste blaarvreters se dieet bevat hoë vlakke van sellulose, maar om dit te verteer het hulle ‘n ensiem nodig wat die proses van hidrolise van die sellulose stimuleer. Omdat hul liggame nie hierdie ensiem produseer nie, bly die vraag hoe verteer hulle sellulose? Die antwoord lê in baie eenvoudige organismes. Bakterieë wat leef in ‘n mutualistiese simbiotiese verhouding in die ingewande van die meeste warmbloedige diere.
Dit is waar die boeiende verhaal van die termiete begin. In die bosveld tref ‘n mens dikwels reuse miershope in die skaduwee van- of naby groot bome aan. Dit laat ‘n mens onwillekeurig wonder - wie was eerste: die boom of die miershoop? Hierdie stukture is die tuistes van houtvernie­tigende fungus termiete (Odontotermes badius, O. transvaalensis en O. vulgaris) wat die miershope dikwels rondom die stamme van groot bome bou, sonder om die boom skade te berokken. Om die miershoop te kan bou, gebruik die termiete ‘n mengsel van klei, sand en speeksel. So ‘n miershoop kan tot 80 jaar oud word. Binne in die nes is daar horisontale vlakke wat ‘fungituine’ heet. Omdat die termiete se oë swak ontwikkel is kan hulle nie daglig verdra nie en daarom word die dooie plantmateriaal waarop hulle voed, net in die nag versamel. Die termiete se fisiologiese samestelling stel hulle egter nie in staat om die twee energie-bevattende elemente, sellulose en lignien (houtstof), wat in plantselle voorkom, af te breek nie.

Fungi, op hulle beurt, fotosinteer nie en kan nie hul eie voedsel en suikers soos in die geval van groen plante produseer nie. Die swamme is derhalwe geheel afhanklik van voorafvervaardigde voedsel bestaande uit komplekse organiese materiaal afkomstig van dooie plantmateriaal. Die rol van fungi in die natuur word bepaal deur die spesifieke voedingsmetode en groeivorm van die bepaalde spesie. Dit kan saprobies, parasities of simbioties wees. Die Termitomyces fungi voer in hierdie geval ‘n simbiotiese bestaan met die termiete. Die termiete kou die plantmateriaal fyn maar kan dit nie heeltemal verteer nie. Die ontlasting (keutels) van die termiete word die voedsel vir die Termitomyces fungi wat floreer op die gedeeltelik verteerde sellulose en lignien wat voorkom in hierdie ontlastings. In ruil daarvoor word die gedeeltelik verteerde sellulose en lignien omgeskakel in ‘n verteerbare voedsame voedsel vir die termiete. Die swamtuin is dus ‘n tipe eksterne liggaamlike spysverteringstelsel wat die termiete ‘uitkontrakteer’ aan die swamme om te help met die vertering van sellulose.

Termiete wat die reste van die fungi vreet dra die spore van die fungi saam met hulle sodra die vlieënde termiete die nes verlaat. Op die wyse word die voortbestaan van die termiete en die van die fungi in ‘n mutualistiese simbiotiese verhouding met mekaar verseker. Beide die termiete en die fungus speel dus ‘n uiters belangrike rol in die transformasie van organiese material, sirkulering van voedingstowwe, asook die verryking en die stabiliteit van die grond. In die ekologiese lewensiklus word daar op die manier ‘n noodsaaklike bydrae tot die oorlewing van dié en ander organismes gelewer. Dit is ‘n merkwaardige ingewikkelde ondergrondse proses waartydens die termiete aan die swam ‘n beskermde omgewing bied om te oorleef en die swamme op hul beurt voedingryke kos aan die termiete verskaf. Daar is geen kompetisie nie en met elke poging wanneer die verhouding volbring word, verhoog dit die doeltreffendheid van die fungispore en die positiewe versterking van die termietkolonie.

Onder gunstige weeromstandighede groei die fungi tot reusagtige eetbare sampioene wat baie gesog is. Tydens rypwording word die spore deur die wind versprei en wanneer termiete in die nag plantmateriaal versamel, word die spore saam die nes ingedra.

Volgende week: Mutualisme: Koëvolusionêre oorlewing