Evolution of self-organized division of labor in social insects

Kolonies van sociale insecten bestaan vaak uit duizenden individuen die op een zeer efficiente manier taken verdelen die te maken hebben met koloniegroei en overleving. Hoe een dergelijke efficiente taakverdeling kan worden gerealiseerd -terwijl een centrale organisatiestructuur ontbreekt- wordt nu 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 dit proefschrift gebruik ik computersimulaties om na te gaan of dergelijke simpele gedragsregels ook daadwerkelijk evolueren. Een belangrijk resultaat van dit proefschrift is dat wanneer natuurlijke selectie van kracht is op de totale hoeveelheid werk dat wordt uitgevoerd, taak-generalisten evolueren, zodat ieder individu bereid is om uiteenlopende taken uit voeren. Echter, wanneer het wisselen tussen taken kosten met zich meebrengt, dan evolueren verschillende gedragstypen en leggen individuen zich toe op één bepaalde taak (taakspecialisatie). Een andere conclusie is dat de neurologische en genetische factoren welke 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 hoeveelheid taakverdeling. Echter, 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 verandingen in de gedragsregels omtrend taakverdeling in kaart brengt. Mijn werk laat zien dat mechanistische en evolutionare aspecten belangrijk zijn om het bestaan van taakverdeling te begrijpen.