Evolutie en Biodiversiteit

Categorie: hitte en kou

Woestijnmier maakt oriëntatiepunt

Nestheuvel geeft houvast in kale zoutvlakte

Woestijnmier Cataglyphis fortis heeft uitstekend navigatievermogen

Vaak is er bij een nest van de woestijnmier Cataglyphis fortis niets te zien dat foeragerende werksters kan helpen om het nest terug te vinden. In dat geval maken de mieren zelf een herkenningspunt, laten Marilia Freire en collega’s zien.

Een foerageertocht is een overlevingstocht voor de woestijnmier Cataglyphis fortis, die leeft in zoutpannen in Tunesië; zoutpannen zijn uitgestrekte kale vlakten waar ooit water was, maar waar alleen een zoutkorst is overgebleven. Werksters gaan er in hun eentje op uit om daar insecten en andere kleine beestjes te zoeken die aan de onbarmhartige woestijnhitte zijn bezweken. Als ze iets hebben gevonden, moeten ze met de buit tussen de kaken zo snel mogelijk terug het nest in, anders bezwijken ze zelf ook.

Maar de ingang van het ondergrondse nest is nauwelijks zichtbaar. Daarom maken de mieren zo nodig een oriëntatiepunt, ontdekten Marilia Freire en collega’s.

Navigatie

Het voedsel is schaars, en daarom moeten foeragerende woestijnmieren zich vaak ver van het nest begeven om iets te vinden. Ze wagen zich tot 350 meter. Omdat ze een uitstekend navigatievermogen hebben, komen ze meestal veilig terug.

Een werkster die op pad gaat, houdt met een inwendig zonnekompas voortdurend bij in welke richting ze loopt en met een soort stappenteller meet ze de afstand die ze in die richting aflegt. Als ze voedsel vindt, heeft ze meestal een kronkelig traject achter de rug, maar dankzij deze zogenoemde pad-integratie kan ze in een rechte lijn, dus via de kortst mogelijke route, teruglopen naar het nest. Althans: zo komt ze er bijna.

Als ze zich binnen een paar meter van het nest bevindt, heeft ze zichtbare herkenningspunten nodig om de exacte plaats van de nestingang te vinden, want pad-integratie werkt niet perfect. Hoe verder een mier van het nest is gekomen, des te meer onzekerheid er in de terugweg sluipt en des te groter de kans is dat ze te lang moet zoeken en bezwijkt. Voor het allerlaatste stukje gaat ze af op de nestgeur.

Alleen: midden in een zoutpan is helemaal niets te zien. Wat dan?

Oriëntatiepunt

als er geen herkenningspunten zijn, bouwt woestijnmier die zelf

Het was Freire en de andere onderzoekers opgevallen dat de woestijnmieren vaak een heuvel bij het nest opwerpen, en dat nestheuvels midden in een zoutpan hoger zijn dan aan de rand, waar wat struikjes staan. Een nestheuvel in het midden is gemiddeld 12 centimeter hoog (de hoogste die ze vonden was 30 centimeter), een nestheuvel aan de rand maar 5. Daarom vroegen ze zich af of de heuvels misschien als zichtbare herkenningspunten dienen voor werksters die terugkeren van een voedseltocht.

Om het antwoord te vinden, vingen ze een aantal mieren bij het nest en zetten ze op een paar meter afstand neer. Omdat de mieren niet zelf gelopen hadden, konden ze geen gebruik maken van pad-integratie. Maar ze werden geplaatst op afstanden waarbij ze zich door herkenningspunten naar het nest moeten laten leiden. De onderzoekers hadden bij een deel van de nesten de heuvels weggehaald, om te zien of dat uitmaakte.

Dat bleek het geval, vooral voor nesten midden in een zoutpan. Zonder heuvel slaagden mieren er niet in om rechtstreeks naar zo’n nest te lopen en vonden ze de ingang minder vaak terug. De heuvels dienen dus als herkenningspunten. Volgende vraag: maken mieren ze speciaal daarvoor? De heuvels zouden ook een andere hoofdfunctie kunnen hebben, bijvoorbeeld om de temperatuur in het nest te regelen.

Alleen als nodig

Maar de onderzoekers laten zien dat de woestijnmier wel degelijk zijn heuvels bouwt als oriëntatiepunten door proeven te doen waarbij ze bij zestien nesten in het midden van een zoutpan de heuvels weghaalden. Bij acht van die nesten zetten ze kunstmatige oriëntatiepunten neer, namelijk twee zwarte cilinders. Drie dagen later bleken de mieren bij sommige van die zestien nesten een nieuwe nestheuvel te hebben gebouwd. Dat was vooral bij nesten zonder kunstmatige oriëntatiepunten, en bij die nesten waren de heuvels groter.

Conclusie van dit alles: woestijnmieren bouwen heuvels bij hun nest als herkenningspunten voor foeragerende werksters. Maar ze doen die moeite alleen als er geen andere herkenningspunten te zien zijn, zoals bosjes of, in de proeven, zwarte cilinders.

Willy van Strien

Foto’s: ©Markus Knaden
Groot: Cataglyphis fortis
Klein: nestheuvel midden in zoutpan

Woestijnmieren kunnen zich ook op andere manieren aanpassen aan een leven in de hitte

Bronnen:
Freire, M., A. Bollig & M. Knaden, 2023. Absence of visual cues motivates desert ants to build their own landmarks. Current Biology 33: 1-4 (31 mei online). Doi: 10.1016/j.cub.2023.05.019
Steck, K., B.S. Hansson & M. Knaden, 2009. Smells like home: desert ants, Cataglyphis fortis, use olfactory landmarks to pinpoint the nest. Frontiers in Zoology 6: 5. Doi: 10.1186/1742-9994-6-5
Wittlinger, M., R. Wehner & H. Wolf, 2007. The desert ant odometer: a stride integrator that accounts for stride length and walking speed. The Journal of Experimental Biology 210: 198-207. Doi: 10.1242/jeb.02657
Wehner, R., 2003. Desert ant navigation: how miniature brains solve complex tasks. Journal of Comparative Physiology A 189: 579-588. Doi: 10.1007/s00359-003-0431-1

Broedstoof

Mieren brengen hun larven en poppen onder in warm vogelnest

bossteekmier, Myrmica ruginodis brengt broed over naar nest van fluiter

In het nest van een fluiter groeien soms niet alleen jonge fluitertjes op, maar ook mieren, ontdekten Marta Maziarz en collega’s. Larven en poppen doen het in het vogelnest waarschijnlijk beter dan in hun eigen nest.

In het voorjaar zijn nesten van Europese bosmieren, met name de bossteekmier (Myrmica ruginodis) en de rode of gewone steekmier (Myrmica rubra), vaak zo koel dat de larven en poppen niet groeien. Hun ontwikkeling komt pas op gang als het 16°C , maar zo warm worden mierennesten zelden voor de zomer. Ze liggen namelijk op de bodem van het bos, tussen afgevallen bladeren van loofbomen. De mieren kunnen geen warmte produceren, dus zonder zonlicht hebben de nesten dezelfde temperatuur als de omgeving. Een temperatuur van 20 à 25°C is voor het broed het beste; die optimale temperatuur bereiken de nesten in het voorjaar nooit.

Maar er zijn wel warme plekken in de buurt beschikbaar, laten Marta Maziarz en collega’s zien. Want op de bosbodem maakt de fluiter, een zangvogel die broedt in Europese bossen, een overdekt nest van grassen, bladeren en mos. De lichamen van vogelouders en later ook hun bijna volgroeide jongen houden het nest warm.

Verhuizen

Als de vogelouders de eieren bebroeden, in de tweede helft van mei, wordt het in het nest vaak 16°C of meer; zeker op koude dagen is het verschil met de buitentemperatuur dan groot. Als de jonge vogels eenmaal goed in de veren zitten, in de eerste week van juni, stijgt de nesttemperatuur zelfs tot 20°C en hoger.

Dat is een lekkere temperatuur voor de steekmieren, en zij komen dan ook op de warmte van een fluiternest af. In mei als het koud is en in de eerste week van juni verplaatsen ze larven en poppen vanuit hun eigen nest naar een vogelnest en stoppen ze in de zijwanden. Verhuizing is een heel karwei, maar het is kennelijk de moeite waard.

Wanneer de jonge fluiters zijn uitgevlogen, koelt het lege nest weer af. Maar de mieren halen hun broed dan niet meteen weg; ze stellen dat tot twee weken uit. Het heeft ook geen haast, want het vogelnest is weliswaar niet meer zo warm, maar ook niet kouder dan het mierennest.

Van de fluiternesten in het oerbos van Białowieża in Polen, waar Maziarz het onderzoek deed, gebruiken de mieren 10 à 30 procent als broedstoof. De vogels hebben geen last van de inwoners, maar ze hebben er ook geen voordeel aan. Een fluiter die een nest gaat maken zoekt dan ook niet speciaal mierenkolonies op. Het zijn de mieren die de relatie aangaan en ervan profiteren.

Willy van Strien

Foto: Bossteekmier met broed. Jan Anskeit (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0)

Meer over de gewone steekmier: minikoninginnen

Bronnen:
Maziarz, M., R.K. Broughton, L.P. Casacci, G. Hebda, I. Maak, G. Trigos‑Peral & M. Witek, 2021. Interspecific attraction between ground‑nesting songbirds and ants: the role of nest‑site selection. Frontiers in Zoology 18: 43. Doi: 10.1186/s12983-021-00429-6
Maziarz, M., R.K. Broughton, L.P. Casacci, A. Dubiec, I. Maák & M. Witek, 2020. Thermal ecosystem engineering by songbirds promotes a symbiotic relationship with ants. Scientific Reports 10: 20330. Doi: 10.1038/s41598-020-77360-z

Een grote bek om af te koelen

Kuifpapegaaiduiker raakt oververhit van vlucht

kuifpapegaaiduiker raakt oververhit van vliegtocht

Vliegen gaat moeizaam bij kuifpapegaaiduikers, de inspanning doet hun temperatuur oplopen. Na landing moeten ze afkoelen, en hun snavel helpt daarbij, schrijven Hannes Schraft en collega’s.

Papegaaiduikers zijn vogels die hun voedsel uit zee halen. Ze hebben in verhouding korte vleugels waarmee ze prima kunnen duiken en onder water zwemmen, op zoek naar visjes en andere prooien. Maar voor vliegen zijn die vleugels minder geschikt. Om in de lucht te blijven en vooruit te komen, moeten ze snel op en neer klappen; dan hebben de stevige borstspieren heel wat werk te verrichten en daarbij komt veel warmte vrij.
Buiten broedtijd blijven papegaaiduikers meestal op zee. Maar als ze jongen hebben, pendelen ze regelmatig tussen nest en zee. Komt een papegaaiduikers met een bek vol visjes bij het nest aan om zijn jong te voeden, dan is hij vaak oververhit.

snavel helpt kuifpapegaaiduiker om hitte kwijt te rakenDe vogels hebben een snavel die er mag zijn: hij is opvallend groot. Dat helpt om tijdens en na de vlucht overtollige hitte kwijt te raken, laten Hannes Schraft en collega’s zien. Ze deden onderzoek aan de kuifpapegaaiduiker, die broedt ten noorden van de Stille Oceaan, onder meer op rotskusten van Alaska en Kamtsjatka en op de Koerilen.

Netwerk van bloedvaatjes

De onderzoekers maakten met een speciale camera infraroodopnamen van vogels die rustten nadat ze geland waren; ze deden dat van een afstand van vijf à tien meter om de dieren niet te storen. Ze maakten elke twee minuten foto’s van snavel en rug. Uit de beelden konden ze temperatuur en warmte-uitwisseling berekenen.
De temperatuur van de rug bleef constant, maar de snavel werd geleidelijk koeler; na een half uur was hij ongeveer 5°C koeler geworden. Ook de afgifte van warmte via de snavel nam na landing geleidelijk af, en het deel dat via de snavel werd afgegeven werd kleiner; een papegaaiduiker raakt ook via de poten warmte kwijt. Vooral kort na de vlucht is de snavel dus belangrijk voor afkoeling.

De snavel kan warmte afvoeren dankzij een uitgebreid netwerk van bloedvaatjes; warm bloed koelt tijdens de tocht door die vaatjes wat af. Het werkt net als bij de helm van een kasuaris.

De witgele kuiven waaraan de kuifpapegaaiduiker zijn naam dankt, draagt hij alleen in het broedseizoen. Zowel mannetjes als vrouwtjes zijn er dan mee versierd. Een stel brengt één jong per jaar voort, en de taken zijn verdeeld: zowel pa als ma broeden en voeden.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Kuhnmi (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)
Klein: Matthew Zalewski (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Zie hoe de kasuaris koel blijft

Bron:
Schraft, H.A., S. Whelan & K.H. Elliott, 2019. Huffin’ and puffin: seabirds use large bills to dissipate heat from energetically demanding flight. Journal of Experimental Biology 222: jeb212563. Doi:10.1242/jeb.212563

Koel blijven

Helmkasuaris loost overtollige warmte via helm

Dankzij helm blijft helmkasuaris koel

Hoe blijft de tropische helmkasuaris koel als de temperatuur oploopt? Danielle Eastick en collega’s laten zien dat hij zijn opvallende helm gebruikt tegen oververhitting.

Alleen al vanwege zijn formaat en sterke poten – met een vervaarlijke dolkachtige klauw die 10 centimeter lang kan zijn – is de helmkasuaris een indrukwekkende vogel. En dan draagt hij ook nog een opvallende helm. Waartoe dient die eigenlijk?
Dat was tot nu toe onduidelijk. Misschien versterkt de helm het diepe geluid dat de vogel kan maken, dachten sommigen. Of misschien is het een extra versiering om de aandacht van mogelijke partners te wekken, naast de blauwe kop en de blauw en rode nek met lellen, was een andere veronderstelling. Of wellicht beschermt hij de kop als de vogel op hoge snelheid door de dichte vegetatie rent of in een gevecht verwikkeld is.
Maar Danielle Eastick en collega’s komen nu met een ander antwoord.

Snel oververhit

De helmkasuaris leeft in tropische bossen van Nieuw-Guinea en Australië. Als groot en donker dier kan hij bij hoge temperaturen snel oververhit raken, dus moet hij een mogelijkheid hebben om warmte kwijt te kunnen. Eastick bedacht dat de helm die mogelijkheid zou kunnen bieden en ging na of dat klopte.
En dat was zo.

De helm bestaat uit fragiel, sponsachtig bot en is deels hol; hij is bekleed met een laag hoorn. Vlak onder de oppervlakte ligt een omvangrijk netwerk van bloedvaatjes.
Uit infrarode opnamen die de onderzoekers maakten met een speciale camera bleek dat die bloedvaatjes zich verwijden bij hogere temperaturen, zodat de helm opwarmt. Dan kan de kasuaris warmte via de helm aan de lucht afgeven. Maar is het koud, dan trekken de helmbloedvaatjes samen, zodat er weinig bloed door de helm stroomt. Hij koelt af terwijl het dier zijn warmte vasthoudt.

De poten en het puntje van de snavel helpen op dezelfde manier om de temperatuur te regelen, maar de helm is het belangrijkst. Als het heel heet is, dompelt de vogel soms zijn kop in het water om extra warmte te verliezen.

Vormgeving

De mogelijkheid van temperatuurregulatie was al eens geopperd, maar nooit uitvoerig onderzocht.
Er zijn nog enkele tropische vogels met een helmachtige structuur die misschien dient om warmte af te voeren; zo hebben sommige neushoornvogels een helm op de snavel. En wellicht was ook de helm van sommige dinosauriërs indertijd een middel om warmte te verliezen.

Die functie voor de warmtehuishouding sluit niet uit dat de helm van de kasuaris ook een rol speelt bij de partnerkeus. Hoewel de vormgeving eerlijk gezegd niet zo bijzonder is.

Willy van Strien

Foto: Paul IJsendoorn (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bronnen:
Eastick, D.L., G.J. Tattersall, S.J. Watson, J.A. Lesku & K.A. Robert, 2019. Cassowary casques act as thermal windows. Scientific Reports 9: 1966. Doi: 10.1038/s41598-019-38780-8
Naish, D. & R. Perron, 2014. Structure and function of the cassowary’s casque and its implications for cassowary history, biology and evolution. Historical Biology 28: 507-518. Doi: 10.1080/08912963.2014.985669
Phillips, P.K. & A.F. Sanborn, 1994. An infrared, thermographic study of surface temperature in three ratites: ostrich, emu and double-wattled cassowary.  Journal of Thermal Biology 19: 423-430. Doi: 10.1016/0306-4565(94)90042-6

Afkoelen

Bromvlieg blaast bellen om warmte te verliezen

bromvlieg koelt af door bellen te blazen

Een bromvlieg laat vaak even een vloeistofbel tussen zijn monddelen naar buiten komen en haalt hem dan weer naar binnen. Zo voert hij overtollige warmte af, laten Guilherme Gomes en collega’s zien.

Hoe vermijdt een druk zoemende bromvlieg eigenlijk dat hij oververhit raakt? Weinig mensen zullen zich dat ooit hebben afgevraagd, maar Guilherme Gomes en collega’s deden dat toevallig wel. En ze ontdekten dat de bromvlieg Chrysomya megacephala goed is staat is zich koel te houden door….. een bel te blazen.
Is het warm, dan kan een bromvlieg een druppeltje vloeistof uit zijn mondholte naar buiten persen en aan zijn monddelen laten hangen. Doordat wat vloeistof verdampt koelt de druppel snel af, en vervolgens haalt de vlieg hem weer binnen. Vaak herhaalt hij deze handeling; een druppel kan tot zes keer op en neer gaan. De vlieg slikt de afgekoelde druppel uiteindelijk door en zo verlaagt hij zijn lichaamstemperatuur. De vloeistof is een mix van sappen die uit het voedsel komen en speeksel.

Overdag en ’s nachts

De bromvlieg past deze bellentruc overdag toe als het warmer is dan 25 °C. Bij die temperatuur is het beestje opgewarmd en druk in de weer, zodat zijn spieren veel warmte produceren; afkoeling is dan noodzakelijk. Als het echt heet wordt, boven de 30 °C, komt de vlieg tot rust en produceert hij geen warmte meer. Hij maakt dan geen spuugbellen om af te koelen.
’s Nachts bubbelt hij meer dan overdag om koel te blijven. Zo verlaagt hij zijn stofwisseling en spaart hij energie.

Als de luchtvochtigheid hoog is, wil de vloeistof niet goed verdampen en zal een spuugbel dus niet afkoelen. Als de vlieg dan al een druppel naar buiten te brengt, zal hij hem niet meer innemen, maar uitspugen.

Alleen voor kleine beestjes

Het afkoelen via een spuugdruppel is alleen weggelegd voor kleine beestjes, en er zijn meer insecten die het lijken te doen. Grotere dieren kunnen geen vloeistofbel maken en hanteren die groot genoeg is voor een afkoelend effect. Wij hoeven het dus niet te proberen. Gelukkig maar – het zou geen gezicht zijn. Wij zweten om af te koelen, en dat kan een insect weer niet met zijn harde omhulsel met waslaagje.

Willy van Strien

Foto: Bromvlieg Chrysomya megacephala. gbohne (via Flickr, Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bron:
Gomes, G., R. Köberle, C.J. von Zuben & D.V. Andrade, 2018. Droplet bubbling evaporatively cools a blowfly. Scientific Reports 8:5464. Doi: 10.1038/s41598-018-23670-2

Koel vachtje

Zilvermier weerstaat woestijnhitte met driehoekige haren

Zilvermier kan goed tegen hitte

Pas als het goed heet wordt in de Sahara komt de zilvermier uit zijn nest te voorschijn. Door zijn zilveren glans kan hij in actie komen als andere dieren aan de hitte bezwijken of een veilig heenkomen zoeken, laten Norman Nan Shi en collega’s zien.

Het zand van de Sahara wordt overdag gloeiend heet. Daar houdt geen enkel beestje het op uit, zou je denken. Toch is er één die zich juist laat zien als de temperatuur van het zand is opgelopen tot een schroeiende 60˚C: de zilvermier, Cataglyphis bombycina.
Hij heeft een goede reden om dan te voorschijn te komen. Insecten en andere kleine beestjes die hij eet zijn dood neergevallen en het voedsel lig dus voor het oprapen. Maar nog belangrijker: zijn eigen roofvijanden, hagedissen, trekken zich terug in een koel hol. De kust is veilig om het voedsel te gaan verzamelen.
De zilvermieren komen massaal hun nest uit, het hete zand op.

Oververhit

Maar al snel raken ook zij oververhit. Ze moeten regelmatig op een steentje of een stengel klimmen om af te koelen; vlak boven de grond is de temperatuur al merkbaar lager. En dan nog kunnen ze maximaal slechts een minuut of tien buiten blijven. Proberen ze langer de brandende zon te trotseren, dan leggen ze het loodje. Veel mieren zijn niet snel genoeg terug in hun nest en gaan dood.
Toch verdragen ze de hitte veel beter dan andere dieren. Hoe doen ze dat?

Driehoekig

Norman Nan Shi en collega’s schrijven het toe aan de dichte beharing die de rug en de zijden van de mieren bedekt en die ze hun zilveren glans geeft. Ze laten zien dat die haren een unieke vorm hebben: ze zijn driehoekig op doorsnee. Twee van de drie zijden hebben een geribbeld oppervlak, de derde zijde, aan de onderkant, is glad.

Die haren hebben twee koelende effecten, blijkt uit een serie proeven met mierenlijfjes. Sommige waren intact en andere onthaard, en de onderzoekers vergeleken hun eigenschappen. Op de eerste plaats weerkaatsen de haren een groot deel van het opvallende zonlicht, zo constateerden ze. Daardoor warmen de mieren minder snel op. Op de tweede plaats maken de haren het mogelijk dat de dieren, met een lichaamstemperatuur rond de 50˚C, wat van hun warmte uitstralen naar buiten als ze op een verhoging staan af te koelen: ze laten die warmtestraling namelijk goed door.

Aan de buikzijde missen de mieren die zonlichtweerkaatsende en warmtedoorlatende beharing. En dat is precies goed: zonlicht bereikt de onderkant toch niet en de warmte die het gloeiende woestijnzand afgeeft moet zoveel mogelijk buiten blijven.

Willy van Strien

Foto: Zilvermieren rond een prooi. Bjørn Christian Tørrissen (Wikimedia Commons)

David Attenborough vertelt over de zilvermier Cataglyphis bombycina

Bron:
Shi, N.N., C-C. Tsai, F. Camino, G.D. Bernard, N. Yu & R. Wehner, 2015. Keeping cool: Enhanced optical reflection and heat dissipation in silver ants. Science, 18 juni online. Doi: 10.1126/science.aab3564

Weg van die kou

Meeste trekvogels ontvluchten de barre winter

Zijn Amerikaanse trekvogels van oorsprong zuidelijke soorten die in het rustige noorden gingen broeden, of noordelijke vogels die hun overwinteringsgebied verlegden naar het warmere zuiden? Het antwoord dat Benjamin Winger en collega’s geven gaat in tegen de meest populaire opvatting.

Er zijn nogal wat soorten vogels die tweemaal per jaar een indrukwekkende tocht ondernemen. Ze vliegen van de streek waar ze ’s zomers broeden naar hun overwinteringsgebied en terug.
Die neiging zit er bij vogels, evolutionair gezien, van oudsher al ingebakken, maar is niet dwingend: er zijn vogels die trekken, maar ook vogels die honkvast zijn. Veel trekvogels stammen af van een standvogel, een vogel die het hele jaar op dezelfde plaats leeft; omgekeerd stammen veel blijvers af van een trekker.

Waar ligt de oorsprong van trekvogels die afstammen van standvogels? Leefden hun niet-trekkende voorouders jaarrond in een warm klimaat? En hebben zij op een goed moment de gewoonte ontwikkeld om in het voorjaar hun concurrenten te verlaten om te gaan broeden in een gematigde of koele streek, waar ’s zomers volop voedsel is en de dagen lang zijn? Of zaten ze oorspronkelijk juist in een gematigde streek en zijn ze in de subtropen of tropen gaan overwinteren om de kou en honger van de winter te ontvluchten?

Overwinteringsgebied verschoven

De eerste mogelijkheid – dat migranten hun broedgebied verlegden ten opzichte van (sub)tropische voorouders – sprak biologen het meest aan. Want de tropen tellen veel meer soorten vogels dan de gematigde streken, dus dan lijkt het logisch dat trekvogels van oorsprong tropische vogels zijn die ’s zomers de drukte zijn gaan ontlopen.
Toch ligt het anders, melden Benjamin Winger en collega’s. In elk geval voor Amerikaanse trekkers. De meeste van hen hebben niet hun broedgebied, maar hun overwinteringsgebied verschoven; ze stammen af van soorten uit gematigd of koel Noord-Amerika.

De onderzoekers kwamen daar achter door uit te gaan van de evolutiestamboom van een grote groep zangvogels, bestaande uit onder meer Amerikaanse zangers, mussen, gorzen, troepialen, kardinalen en tangaren. Hun gezamenlijke voorouder kwam ooit Noord-Amerika binnen via de toenmalige Beringlandbrug tussen Siberië en Alaska. Bij elkaar zijn er nu ruim 800 soorten die van die pionier afstammen.
De onderzoekers onderscheidden standvogels uit Noord-Amerika (dat zijn er maar een paar), standvogels uit Midden- en Zuid-Amerika (dat zijn de meeste) en trekkers (120 soorten), en gaven die indeling aan op de stamboom. Het klinkt eenvoudig, maar het vereiste een pittige computerklus.

Troepialen

Het resultaat is een duidelijke patroon. Er zijn trekkers die afstammen van Noord-Amerikaanse standvogels, en er zijn trekkers die afstammen van Midden- en Zuid-Amerikaanse blijvers. Maar die eerste groep is veel groter – tegen de oude gedachte in.

De Amerikaanse zangers en troepialen vormen een goed voorbeeld. Ze vormen een grote groep soorten die afstammen van een Noord-Amerikaanse standvogel die, lang geleden, zijn overwinteringsgebied verlegde naar het warme zuiden en de uitputtende en riskante tocht op de koop toe nam.
De zangers en troepialen die van die vroege migrant afstammen zijn niet allemaal trekkers gebleven. Veel soorten vertoeven jaarrond in Midden- en Zuid-Amerika. Kennelijk gaf een deel van de migranten hun reis op om het hele jaar in de warme tropen te blijven. Dat is één van de redenen, denkt Winger, dat de tropen zo rijk aan soorten zijn. Van die tropische soorten heeft een klein aantal later het broedgebied naar het noorden verlegd; deze vogels gingen weer trekken.

Al met al een dynamisch plaatje. Het laat zien dat vogels, op evolutionaire schaal bekeken, vrij gemakkelijk kunnen overgaan tot trekgedrag, of daar weer van afstappen.

Zouden ook vogels die trekken tussen Europa en Afrika voornamelijk afstammen van noordelijke soorten die de winter ontvluchtten? Ik ben benieuwd. Het zou leuk zijn als iemand dat eens uitzocht.

Willy van Strien

Foto: Blauwvleugelzanger, Vermivora cyanoptera, een Amerikaanse trekvogel. Wolfgang Wander, Wwcsig (Wikimedia Commons)

Bron:
Winger, B.M., F.K. Barker & R.H. Ree, 2014. Temperate origins of long-distance seasonal migration in New World songbirds. PNAS 111: 12115-12120. Doi: 10.1073/pnas.1405000111

Wie onderhoudt het dak?

Republikeinwever werkt aan gezamenlijk nest als familie profiteert

Nesten van republikeinwevers, die zijn gemaakt van stevig gras en tonnen kunnen wegen, zijn beslist iets bijzonders. Het overkoepelende ‘dak’ dat de nestkamers ondersteunt moet apart gemaakt en onderhouden worden. René van Dijk en collega’s gingen na welke vogels dat doen.

Op de droge savannen van de Kalahari in zuidelijk Afrika hangen enorme, zware vogelnesten in Acacia-bomen, gemaakt van een grote hoeveelheid gras. Honderden republikeinwevers vliegen de vele nestopeningen in en uit. René van Dijk en collega’s vroegen zich af welke vogels bereid zijn om zich met het dak bezig te houden.

Bescherming

Dat is een goeie vraag. Je kunt je namelijk voorstellen dat elke republikeinwever die gemeenschapstaak het liefst aan zijn nestgenoten overlaat en al zijn eigen tijd en energie in zijn voortplanting steekt. Toch zijn er kennelijk altijd genoeg vogels die zich om het dak bekommeren. Anders zou het gemeenschappelijke nest in verval raken, en dat gebeurt niet. Integendeel: de nesten blijven tientallen jaren in stand.

En daar profiteren alle bewoners van, ook zij die niet aan het dak werken. De constructie biedt niet alleen een structuur voor de nestkamers waarin ze broeden en rusten, maar beschermt ook tegen extreme hitte en kou. De temperatuur buiten kan overdag oplopen tot boven 40˚C en in winternachten dalen tot rond het vriespunt. In de nestkamers zijn die schommelingen wat gedempt.
Bovendien zijn de vogels in het gemeenschappelijke nest veiliger tegen roofvijanden. De republikeinwevers verliezen veel jongen aan slangen, en zonder gemeenschappelijk nest zou dat verlies waarschijnlijk groter zijn.
Alle vogels hebben de constructie dus hard nodig, maar alleen degenen die eraan bouwen dragen de lasten. Welke vogels zijn daartoe bereid?

Van Dijk en collega’s gingen aan de slag in het Benfontein Natuurreservaat in Zuid Afrika. De kolonies van de versamelvoël daar worden al tientallen jaren onderzocht; de vogels, die 16 jaar oud kunnen worden, dragen kleurringen om de poten waaraan ze individueel herkenbaar zijn. De biologen observeerden de republikeinwevers en deden DNA-onderzoek om vast te stellen welke vogels familie van elkaar waren.

Verwante buren

Die familierelaties blijken de sleutel te zijn tot het antwoord op de vraag welke vogels zich inzetten voor de gezamenlijke nestconstructie.
Het dakonderhoud is mannenwerk, en mannetjes repareren vooral het gedeelte boven hun eigen nestkamer. Maar slechts de helft van alle mannetjes helpt mee. De mannetjes die zich met het dak bemoeien, zo laat het onderzoek zien, zijn mannetjes die familieleden als buren hebben. De vogels die van hun inspanningen profiteren zijn dus niet zomaar nestgenoten, maar nauwe verwanten, waaronder hun nakomelingen. Dan is de bereidwilligheid goed te begrijpen.

En er zijn veel mannetjes die vaders, zoons of broers als buren hebben, want mannetjes blijven in de kolonie als ze volwassen zijn, terwijl vrouwtjes uitvliegen. In de kolonie zoeken mannetjes een plaats in de buurt van hun ouders. Omdat mannelijke familieleden vaak bij elkaar in de buurt blijven zijn er voldoende mannetjes bereid om het gezamenlijke nest te onderhouden. Voor zichzelf en voor hun familie.

Willy van Strien

Foto’s: René van Dijk

De republikeinwever en zijn gemeenschappelijke nest op YouTube

Bronnen:
Dijk, R.E. van, J.C. Kaden, A. Argüelles-Ticó, D.A. Dawson, T, Burke & B.J. Hatchwell, 2014. Cooperative investment in public goods is kin directed in communal nests of social birds. Ecology Letters, 6 juli online. Doi: 10.1111/ele.12320
Dijk, R.E. van, J.C. Kaden, A. Argüelles-Ticó, L. M. Beltran, M. Paquet, R. Covas, C. Doutrelant & B.J. Hatchwell, 2013. The thermoregulatory benefits of the communal nest of sociable weavers Philetairus socius are spatially structured within nests. Journal of Avian Biology 44: 102-110. Doi: 10.1111/j.1600-048X.2012.05797.x

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑