Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Vruchtbare grond

10 oktober 2024 / / Geen reacties

Bonte manakin met rijk territorium heeft meer succes

Bonte manakin met rijk territorium baltst langer

Een voedselrijk territorium is een waardevol bezit voor een mannelijke bonte manakin. Hoe makkelijker hij zijn voedsel vindt, hoe meer tijd hij aan balts besteedt en hoe meer vrouwen op bezoek komen, laten Luke Anderson en collega’s zien.

Bij de bonte manakin, Manacus manacus, dragen mannen niets bij aan de zorg voor het nageslacht. Ze bezetten een territorium in de buurt van twee tot tientallen andere mannen en proberen zo veel mogelijk vrouwen te lokken en bereid te vinden tot een paring. Vrouwen doen de rest: nadat ze een man hebben gekozen en gepaard, bouwen ze in hun eentje een nest, bebroeden de eitjes en brengen de jongen groot.

Mannen met een territorium waar de vruchtjes die op hun menu staan volop te vinden zijn, krijgen meer vrouwen op bezoek dan mannen op een minder voedselrijke plek, ontdekten Luke Anderson en collega’s.

Energieke balts

De bonte manakin, een kleine zangvogel, leeft in bossen in tropisch Zuid-Amerika. Net als bij veel van de andere 55 manakin-soorten vertonen de zwart-witte mannen in de broedperiode spectaculair baltsgedrag om vrouwen te verleiden. De ene man heeft daar veel meer succes mee dan de andere.

Een man bezet een territorium waarin hij een baltsplaats – een stukje grond van 15 à 90 centimeter doorsnede, omringd door jonge boompjes – heeft schoongeveegd tot op de kale bodem. Schone grond is veilig, want een gevaarlijke slang valt er meteen op. Bovendien steekt de man er goed tegen af met zijn show. Hij zet zijn ‘baardveren’ op (in het Engels heet deze soort witbaardmanakin), laat zijn roep horen en springt bliksemsnel tussen stengels en de grond op en neer, terwijl zijn vleugels klakken en zoemen. Die energieke vertoning kan hij tot een halve minuut achtereen volhouden.

De olijfgroene vrouwen doen er het beste aan om een man van goede erfelijke kwaliteit te kiezen, want dan is de kans op succesvol nageslacht het grootst. Een belangrijk criterium waaraan vrouwen de kwaliteit van mannen kunnen beoordelen, is hun balts-prestatie. Hoe intensiever de balts is, hoe sterker en gezonder de uitvoerder zal zijn.

Ongelijk speelveld

Maar nu schrijft Anderson dat sommige bonte manakin-mannen in het voordeel zijn, namelijk mannen met een rijk territorium. De vogels eten voornamelijk rijpe vruchtjes, en territoria verschillen enorm in beschikbaarheid aan dat voedsel, blijkt uit zijn onderzoek in Ecuador. Mannen met een rijk territorium zijn nauwelijks tijd kwijt met voedsel zoeken en hebben een goede conditie, veronderstelde hij. En inderdaad, zo bleek uit waarnemingen met camera’s: hoe rijker een territorium was, hoe meer tijd de eigenaar aan zijn shows besteedde.

En hoe langer een man baltste, hoe hoger de frequentie van vrouwenbezoek was, dus hoe meer voortplantingssucces hij had.

Aandacht-trekkende mannen hebben dus een ongelijk speelveld; mannen met een rijk territorium hebben het makkelijker. Is de balts-prestatie dan wel een eerlijke maat voor hun kwaliteit?

Concurrentie

Het zou een slechte maat zijn als het toeval is of een bonte manakin-man een rijk territorium bezet en zijn kwaliteit daar niets mee te maken heeft.

Maar waarschijnlijk moeten de mannen strijden om de beste plek te bemachtigen, en zal de sterkste man de concurrentie winnen en het rijkste territorium veroveren, waar hij vervolgens veel tijd aan de balts kan besteden. De balts-prestatie is dan dus wel een goede maat voor vrouwen om mannen te beoordelen.

De vogels poepen de zaadjes van de vruchtjes die ze eten weer in hun territorium uit. Zo houden ze de plaatsen met vruchtdragende planten in stand. De mannen worden oud en kunnen tot elf jaar lang hetzelfde territorium bezetten.  

Willy van Strien

Foto: Bonte manakin man. Félix Uribe (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY -SA 2.0)

Bekijk een filmpje van een baltsende bonte manakin, springend en klakkend, op You Tube

Zie ook de balts van andere manakin-soorten:
Langstaartmanakin
Goudkraagmanakin, met gedrag dat lijkt op dat van bonte manakin
Stompveermanakin

Bronnen:
Anderson, H.L., J. Cabo & J. Karubian, 2024. Fruit resources shape sexual selection processes in a lek mating system. Biology Letters 20: 20240284. Doi: 10.1098/rsbl.2024.0284
Cestari, C. & M.A. Pizo, 2014. Court cleaning behavior of the white-bearded manakin (Manacus manacus) and a test of the anti-predation hypothesis. The Wilson Journal of Ornithology, 126: 98-104. Doi: 10.1676/13-032.1

Parasolletje

26 september 2024 /

Woestijnsprinkhaan-man beschermt vrouw tegen zon

Woestijnsprinkhanen kunnen veel hitte aan

Ruim twee uur kost het een woestijnsprinkhaan-vrouw om een pakket eitjes te leggen in het hete zand van de Sahara. Meestal zit er dan een man op haar rug, en die fungeert als zonnescherm, schrijven Koutaro Ould Maeno en collega’s.

Zo’n honderd eitjes per keer moeten woestijnsprinkhaan-vrouwen kwijt. Ze boren hun achterlijf in het zand en zitten vervolgens gemiddeld ruim twee uur stil terwijl de eitjes naar buiten komen. Als ze dat karweitje overdag doen, moeten ze een verzengende hitte doorstaan. Hoe houdt het insect dat vol, vroegen Koutaro Ould Maeno en collega’s zich af.

Ze bestudeerden het gedrag van woestijnsprinkhanen, Schistocerca gregaria, in Mauritanië tijdens de zogenoemde gregaire fase, dat wil zeggen als de dieren in groepen leven. Mannen verzamelen zich overdag op baltsplaatsen om vrouwen te lokken en te paren.

Bezitterig gedrag

Na paring slaat een vrouw het sperma op; één paring levert voldoende sperma voor meerdere eilegsessies. Een man investeert veel in een paring, want hij besteedt er uren aan. Om erop toe te zien dat zij zijn sperma vervolgens inderdaad gebruikt, blijft hij haar meestal bewaken tot ze eitjes heeft gelegd. Rivalen houdt hij uit de buurt. Dat bezitterige gedrag belemmert haar vrijheid om nog een andere partner te kiezen, maar daar staat tegenover dat ze niet wordt lastiggevallen door andere mannen.

En het blijkt nog een voordeel te hebben.

De meeste vrouwen leggen na zonsondergang eitjes, maar sommige wachten tot de volgende ochtend. Ze ontlopen dan roofvijanden die tijdens de koele nacht actief zijn. Maar er komt een ander gevaar voor in de plaats: het wordt gevaarlijk heet. Woestijnsprinkhanen kunnen veel hitte aan, een temperatuur van 55°C is pas fataal. Maar zo warm kan het in de zon wel worden. Hier komt de mannelijke begeleider van pas. Als een vrouw eitjes legt, zit hij op haar rug en functioneert dan mooi als parasol, schrijven de onderzoekers.

Voor een parend stel geldt waarschijnlijk hetzelfde.

Koeler

Ei-leggende vrouw woestijnsprinkhaan blijft koeler als er een man op haar rug zit

Vrouwen die overdag eitjes leggen, koelen iets af doordat hun achterlijf een stuk in de bodem steekt; daar is het minder heet dan aan het oppervlak. Daarbij, zo stellen de onderzoekers nu vast, is een ei-leggende vrouw met een man op haar rug koeler dan een vrouw zonder bewaker. Ze is ook koeler dan het zand.

Ook de bewaker zelf wordt minder heet dan het zand, omdat hij wat hoger staat. Als mannen op een baltsplaats vrouwen lokken, gaan ze ook zo hoog mogelijk op de poten staan om niet oververhit te raken. Daarnaast draaien de dieren zich zó dat ze zo min mogelijk zonnestraling opvangen.

Woestijnsprinkhanen kunnen gregair leven; dan zoeken ze elkaar op, vermenigvuldigen zich snel en kunnen ze uitgroeien tot een plaag die vrijwel alles wat groen is opeet en die zich snel en ver kan verplaatsen. Maar in droge perioden zijn ze solitair en komen ze in lage aantallen voor; de dieren leven dan langer.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: parende woestijnsprinkhanen. Adam Matan (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)
Klein: ei-leggende vrouw woestijnsprinkhaan zonder bewakende man. Christiaan Kooyman (Wikimedia Commons, Creative Commons, public domain)

Zie ook: zilvermier weerstaat woestijnhitte op andere manier

Bronnen:
Maeno, K.O., S. Ould Ely, S.A. Ould Mohamed, M.E.H. Jaavar, A.S. Benahi & M.A. Ould Babah Ebbe, 2024. Mate-guarding male desert locusts act as parasol for ovipositing females in an extremely hot desert environment. Ecology e4416, 15 september online. Doi: 10.1002/ecy.4416
Maeno, K.O., S. Ould Ely, S.A. Ould Mohamed, M.E.H. Jaavar & M.A. Ould Babah Ebbe, 2023. Thermoregulatory behavior of lekking male desert locusts, Schistocerca gregaria, in the Sahara Desert. Journal of Thermal Biology 112: 103466. Doi: 10.1016/j.jtherbio.2023.103466

Amputatie redt mierenlevens

9 juli 2024 /

Werksters van Camponotus floridanus behandelen pootwond effectief

Werksters van Camponotus floridanus amputeren een geïnfecteerde poot als dat nuttig is.

Poot gewond? Bij de mier Camponotus floridanus behandelen nestgenoten de patiënt om dodelijke infecties te voorkomen. Als het zin heeft, amputeren ze de poot, schrijven Erik Frank en collega’s.

Met een wond aan een poot zou een werkster van de mier Camponotus floridanus, de Florida reuzenmier, maar een kleine kans hebben om te overleven – ware het niet dat haar nestgenoten te hulp schieten. Om te voorkomen dat een infectie optreedt likken ze de wond schoon en vaak amputeren ze de poot. Met die zorg krikken ze de overlevingskans behoorlijk op, laten Erik Frank en collega’s zien. Hulp is nogal eens nodig, want kolonies van deze mier bevechten elkaar intensief.

De onderzoekers testten de medische vaardigheden van de mieren door bij een aantal werksters een sneetje in de poot te maken. Ze spoten daarna een zoutoplossing met een dodelijke bacterie, Pseudomonas aeruginosa, in de wond. Geïnfecteerde mieren zetten ze ofwel in isolatie ofwel in een nest waar tweehonderd werksters beschikbaar waren.

Afgebeten

De meeste mieren die na infectie in hun eentje zaten, bezweken aan de wond. Maar mieren die in een nest geplaatst werden, overleefden meestal wel, dankzij de zorg van nestgenoten. Hoe die het aanpakten, bleek afhankelijk van waar de wond zat.

Zat de geïnfecteerde wond in het bovenbeen, dan greep meestal een van de nestgenoten drastisch in en beet de poot aan de bovenkant af. Als de wond in het onderbeen was aangebracht, gebeurde dat niet; dan likten werksters de wond uitgebreid schoon. De helpsters kozen in beide gevallen de behandeling die het meest effectief was. Dat lieten proeven zien waarbij de onderzoekers een poot met infectie amputeerden.

Bacterie-last

Amputeerden zij de poot van een mier met een wond in het bovenbeen, dan was haar overlevingskans hoog, net als bij een amputatie door nestgenoten. Maar haalden ze de poot eraf bij een wond in het onderbeen, dan hielp dat niets: de meeste patiënten gingen dood. De behandeling die de mieren in dat geval toepassen, uitgebreid schoonmaken, is veel effectiever.

Waarom helpt amputatie alleen bij een infectie in het bovenbeen?

Of een mier een infectie overleeft hangt af van de snelheid waarmee de bacteriën zich door het lichaam verspreiden: hoe hoger de bacterie-last, hoe hoger de sterfte. De bacteriën verspreiden zich via de hemolymfe, de insectenvariant van bloed, die in kanalen door de poten stroomt.

In het bovenbeen zijn die kanalen smaller dan in het onderbeen, zodat bacteriën minder makkelijk in de hemolymfe terechtkomen. Daarbij heeft het bovenbeen veel meer spiermassa dan het onderbeen, en het bloed wordt door spierbewegingen rondgepompt. Als het bovenbeen is aangetast, wordt dat pompen veel sterker geremd dan wanneer het onderbeen is aangetast, waardoor bacteriën minder snel verspreid raken.

Voldoende tijd

Het gevolg: als het bovenbeen is aangedaan, hebben mieren tijd genoeg om een amputatie, die minstens veertig minuten duurt, uit te voeren voordat de bacteriën zich hebben kunnen verspreiden. Maar met een infectie in het onderbeen is tijdige amputatie onhaalbaar. Dan is schoonmaken de beste manier om een slachtoffer te helpen.

De mieren amputeerden de poot overigens ook als de onderzoekers het bovenbeen verwondden maar een steriele zoutoplossing inspoten in plaats van een oplossing met bacteriën. Dat is zinvol, want onder natuurlijke omstandigheden, in het mierennest, raakt zo’n wond hoogstwaarschijnlijk besmet. De werksters nemen het zekere voor het onzekere.

Camponotus floridanus is de enige diersoort waarvan amputatie als behandeling van een gewonde soortgenoot bekend is.

De onderzoekers ontdekten eerder dat ook werksters van de matabele-mier uit Afrika, Megaponera analis, geïnfecteerde wonden van nestgenoten behandelen. Maar die doen dat door antibiotica toe te brengen uit klieren op hun rug, die een mix van antimicrobiële stoffen produceren. Camponotus floridanus bezit zo’n ingebouwde apotheek niet. Schoonmaken en amputeren zijn voor deze mier goede alternatieven.

Willy van Strien

Illustratie: ©Hanna Haring

Zie ook: de matabele-mier bestrijdt infecties met zelfgemaakte antibiotica

Bron:
Frank, E.T., D. Buffat, J. Liberti, L. Aibekova, E.P. Economo & L. Keller, 2024. Wound-dependent leg amputations to combat infections in an ant society. Current Biology, 2 juli online. Doi: 10.1016/j.cub.2024.06.021

Succes in de diepzee

11 juni 2024 /

Bizarre diepzeehengelvissen floreren in uitdagend milieu

Diepzeehengelvissen floreren dankzij seksueel parasitisme

Diepzeehengelvissen vormen een grote groep van dieren met bizarre seks die leven in de onherbergzame diepzee. Chase Brownstein en collega’s schetsen de evolutionaire geschiedenis van deze groep.

De pikdonkere, zuurstofarme, koude en vrijwel lege diepzee is een moeilijke omgeving om in te leven. Maar de voorouder van alle diepzeehengelvissen begaf zich in dit milieu en de vissen werden er evolutionair gezien bijzonder succesvol: er zijn ongeveer 170 soorten. Chase Brownstein en collega’s beschrijven hoe deze diergroep heeft kunnen ontstaan en floreren.

Diepzeehengelvissen (Ceratioidea) zijn misschien wel de meest vreemde dieren die er zijn. Vrouwen zijn lompe dieren die nauwelijks kunnen zwemmen. Ze lokken hun prooien met een uit hun kop groeiende ‘hengel’ die is voorzien van een lichtgevend uiteinde. Mannetjes zijn veel en veel kleiner dan vrouwen en eten helemaal niets. Ze zwemmen rond, op zoek naar een partner. Als een mannetje een vrouw vindt, bijt hij zich vast aan haar buik en als zij eitjes legt, bevrucht hij die. Bij sommige soorten loopt dat vastbijten uit op een vergroeiing, waarbij het mannetje verandert in een sperma-leverend aanhangsel aan zijn partner dat via een gedeelde bloedsomloop voeding aan haar ontleent: seksueel parasitisme.

Precies deze bizarre en unieke wijze van voortplanting maakte kolonisatie van de diepzee mogelijk.

Verzekerd van seks

De diepzeehengelvissen maken deel uit van de orde van de zeeduivels (Lophiiformes). Hun nauwste verwanten leven op zeebodems waar ze stilliggen of met hun buikvinnen overheen ‘lopen’. Zo’n 50 miljoen jaar geleden splitste de voorouder van de diepzeehengelvissen zich van zulke bodembewoners af en trok naar de open diepzee. Dat gebeurde in een periode dat de aarde warmer was dan normaal en veel soorten in oceanen uitstierven. Misschien werd de zeebodem minder geschikt als plek om te leven. Hoe dan ook: de diepzee was een nieuwe omgeving waar de diepzeehengelvissen een periode van snelle specialisatie en soortvorming doormaakten.

Een groot probleem in de diepzee is de voortplanting, want omdat er weinig leven is, leven vissen er in zeer lage dichtheden. De kans om een partner tegen te komen is klein, en de kans dat twee soortgenoten elkaar treffen als beide aan voortplanting toe zijn, is uiterst klein. Hier hielp de unieke voortplantingswijze van de diepzeehengelvissen. De onderzoekers denken dat ze van oudsher aan seksueel parasitisme deden. Daardoor hoefde een mannetje maar een keer een vrouw te vinden en maakte het niet uit wanneer hij haar ontmoette. Doordat hij zich vastbeet en niet losliet, waren de twee verzekerd van seks: hij was met zijn sperma paraat zodra zij eitjes kon leggen.

Bij veel soorten gaat het nog steeds zo, maar er ontstonden ook soorten waarbij een mannetje zich slechts tijdelijk aan een vrouw hecht.

Gelukkige combinatie

Seksueel parasitisme, met dwergmannetjes als aanhangende spermazakjes, komt bij gewervelde dieren verder niet voor. Hoe heeft het bij diepzeehengelvissen kunnen ontstaan?

De onderzoekers verklaren het met twee ontwikkelingen die gaande waren. Ten eerste was er bij zeeduivels de trend dat mannen kleiner waren dan vrouwen. Ten tweede reduceerden zij hun afweersysteem, met name het verworven deel dat bescherming opbouwt tegen specifieke ziekteverwekkers of parasieten waarmee het eenmaal te maken heeft gehad. Hoe deze vissen zich dan wel tegen ziektes verweren, is nog onbekend.

De diepzeehengelvissen voerden beide trends tot het uiterste door: mannetjes zijn niet groter dan nodig is om zwemmend een partner te bereiken en sperma te produceren. En het verworven afweersysteem is grotendeels ontmanteld, zodat mannetjes probleemloos op vrouwen kunnen parasiteren.

Het is dus een gelukkige combinatie van omstandigheden en eigenschappen geweest die de diepzeehengelvissen naar de uitdagende diepzee dreef en daar succesvol maakte.

Willy van Strien

Foto: Vrouwelijke Johnsons hengelvis (Melanocetus johnsonii), die behoort tot de diepzeehengelvissen. Fernando Losada Rodríguez (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Meer over diepzeehengelvissen waarbij mannetjes op vrouwen parasiteren

Bron:
Brownstein, C.D., K.L. Zapfe, S. Lott, R. Harrington, A. Ghezelayagh, A. Dornburg & T.J. Near, 2024. Synergistic innovations enabled the radiation of anglerfishes in the deep open ocean. Current Biology 34: 2541-2550. Doi: 10.1016/j.cub.2024.04.066

Kever bootst giftige motten na

31 mei 2024 /

Vleermuizen laten smakelijke zandloopkever vliegen

Zandloopkevers imiteren ultrasound geluid van motten ter bescherming tegen vleermuizen

Door het ultrasone geluid van giftige beervlinders na te doen, beschermen nacht-actieve zandloopkevers zich tegen jagende vleermuizen, schrijven Harlan Gough en collega’s.

Er zijn zandloopkevers die ’s nachts vliegen, wat inhoudt dat ze op hun hoede moeten zijn voor jagende vleermuizen. Die zoeken hun prooien door ultrasone (zeer hoge) kliks uit te brengen en uit het teruggekaatste geluid af te leiden waar een boom of een gebouw staat, – of waar een lekker insectenhapje vliegt. Door die zogenoemde echolocatie ‘zien’ vleermuizen in het donker. Veel insecten horen de ultrasone kliks van een aanvallende vleermuis en reageren erop door te vluchten of de vijand met een duikvlucht te ontwijken.

Sommige zandloopkevers reageren anders: zij produceren zelf ook een ultrasoon geluid als ze een vleermuis horen naderen. Harlan Gough en collega’s wilden weten waarom.

Terugpiepen

De enige andere insecten die, voor zover bekend, ultrasoon terugpiepen naar een jagende vleermuis zijn motten; naar schatting 20 procent van de motten doet dit, op een toonhoogte die vleermuizen goed horen. Ze bereiken er verschillende dingen mee. Sommige motten verstoren het weerkaatste vleermuisgeluid door erdoorheen te roepen, zodat de vleermuis de herrie niet kan interpreteren. Andere motten waarschuwen met hun geluid dat ze onsmakelijk of giftig zijn; als een vleermuis een keer zo’n soort geproefd heeft, laat hij hem voortaan met rust. En nog weer andere, niet-giftige motten profiteren daarvan mee: zij bootsen het geluid van een giftige soort na zodat een vleermuis ook hen overslaat.

En hoe zit het met de zandloopkevers die ultrasoon geluid maken als reactie op een vleermuis? Wat bereiken zij ermee?

De onderzoekers testten 19 zandloopkeversoorten, kevers van de familie Cicindelidae, uit Zuid-Arizona (VS). Ze stelden de kevers in het lab bloot aan de ultrasone kliks van een vleermuis die gaat aanvallen. Zeven van deze 19 soorten reageerden met eigen ultrasoon geluid; dat waren allemaal soorten die ’s nachts actief zijn. De andere twaalf soorten houden zich ’s nachts verscholen en hoeven zich dus niet tegen vleermuizen te kunnen verdedigen.

Beervlinders

Sturen ’s nachts vliegende zandloopkevers als stoorzender de echolocatie van vleermuizen in de war? Nee, schrijven de auteurs, want dat zou een intensiever geluid (in technische termen: een hogere duty cycle) vereisen dan de kevers kunnen produceren.

Is hun ultrasone geluid een waarschuwing dat ze onsmakelijk zijn? Ook niet. De kevers bevatten wel een naar amandel ruikende, afstotende stof, namelijk benzaldehyde. Maar toch lusten vleermuizen ze graag, blijkt uit proeven met de grote bruine vleermuis, Eptesicus fuscus. Kennelijk is de concentratie benzaldehyde te laag om deze roofvijand af te schrikken. De stof helpt misschien wel tegen kleine vijanden als mieren en roofvliegen.

giftige beervlinders waarschuwen vleermuizen met ultrasoon geluid

Bootsen ze dan misschien het ultrasone geluid van giftige motten na? Om die hypothese te testen, vergeleken de onderzoekers het geluid van de zandloopkevers met bestaande geluidsopnamen van beervlinders, motten van de subfamile Arctiinae waarvan een deel giftig is, uit hetzelfde gebied. En ja: het geluid dat zandloopkevers voortbrengen komt overeen met dat van giftige beervlinders. De zandloopkevers lijken akoestische mimicry te plegen.

Vleugels

Motten die ultrasoon geluid maken, doen dat op verschillende manieren. Ze hebben er speciale structuurtjes voor, zoals kammetjes. Zandloopkevers doen het door met de bewegende achtervleugels langs de achterrand van de harde voorvleugels, de dekschilden, te strijken. Normaal houden ze die dekschilden tijdens de vlucht omhoog, maar om geluid te maken, laten ze die iets zakken.

Definitief bewijs voor akoestische mimicry door zandloopkevers is er nog niet. Daarvoor zijn gedragsproeven nodig met vleermuizen om na te gaan of die de kevers inderdaad links laten liggen als ze een onsmakelijke beervlinder geproefd hebben.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: zandloopkever Ellipsoptera marutha is een van de soorten die giftige beervlinders nabootst. Laura Gaudette (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0)
Klein: onsmakelijke beervlinder Cisthene martini. Ken-ichi Ueda (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0)

Zie ook:
Sommige pijlstaarten verstoren het vleermuisgeluid met eigen ultrasoon geluid
Andere manieren om aan vleermuizen te ontkomen: een nachtpauwoog absorbeert het vleermuisgeluid en de staartvleugels van Amerikaanse maanvlinder zorgen voor een verwarrend echobeeld.

Bronnen:
Gough, H.M., J.J. Rubin, A.Y. Kawahara & J.R. Barber, 2024. Tiger beetles produce anti-bat ultrasound and are probable Batesian moth mimics. Biology Letters 20: 20230610. Doi: 10.1098/rsbl.2023.0610
Barber, J.R., D. Plotkin , J.J. Rubin, N.T. Homziak, B.C. Leavell, P.R. Houlihan, K.A. Miner, J.W. Breinholt, B. Quirk-Royal, P. Sebastián Padrón, M. Nunez & A.Y. Kawahara, 2022. Anti-bat ultrasound production in moths is globally and phylogenetically widespread. PNAS 119: e2117485119. Doi: 10.1073/pnas.2117485119
Corcoran, A.J., W.E. Conner & J.R. Barber, 2010. Anti-bat tiger moth sounds: form and function. Current Zoology 56: 358-369. Doi: 10.1093/czoolo/56.3.358

Andere bloemkleur, andere bezoeker

16 mei 2024 /

Gecamoufleerde kievitsbloem trekt toch bestuivers

Kievitsbloem Fritillaria delavayi heeft vaak steenkleurig blad

Bloemen van de Chinese kievitsbloem Fritillaria delavayi kunnen even bruin of grijs zijn als de stenige bodem. Maar er zijn toch bestuivers die ze weten te vinden, laten Tao Huang en collega’s zien.

Op grote hoogte in het Hengduan-gebergte in Zuidwest China groeien planten op een kale, stenige bodem. Groene bladeren steken daar erg tegen af, en om te ontsnappen aan planteneters zoals rupsen hebben veel plantensoorten een ongewone bruine of grijze bladkleur ontwikkeld die opgaat in de achtergrond. Een voorbeeld is de helmbloem Corydalis hemidicentra.

De kievitsbloem Fritillaria delavayi gaat een stap verder dan andere plantensoorten: op sommige plaatsen zijn niet alleen de bladeren, maar ook de bloemen steenkleurig. Kunnen bestuivers zulke gecamoufleerde bloemen wel vinden, vroegen Tao Huang en collega’s zich af.

Longaandoeningen

Fritillaria delavayi is een overblijvende bollenplant die gewoon groene bladeren en een heldergele bloem kan hebben. Hij groeit op een hoogte van 3700 à 5600 meter. Waarom deze kievitsbloem op veel plaatsen camouflagekleuren aannam, is goed te begrijpen. De kleine bollen worden gebruikt in traditionele Chinese geneeskunde, want ze bevatten stoffen die helpen bij longaandoeningen. Er is veel vraag naar. De plant is moeilijk te kweken omdat hij koude en droge lucht verlangt. En dus worden bolletjes op toegankelijke plaatsen opgegraven.

Op sommige plaatsen heeft kievitsbloem Fritillaria delavayi bruine bloemen

Op zulke plaatsen ontwikkelde de plant een steenkleurig uiterlijk. Bruine of grijze planten vallen niet op, zeker niet als ook de bloem bruin of grijs is. Maar de bloemen moeten wel gevonden kunnen worden door bestuivers, die stuifmeel van de ene bloem overbrengen naar de stamper van de andere. De bloemen kunnen zichzelf niet bevruchten.

Op gele bloemen, laten veldwaarnemingen zien, komen twee soorten hommels af om nectar te verzamelen en al doende de bloemen te bestuiven. Maar bruine of grijze bloemen kunnen zij niet zien, dus die bezoeken ze niet. Hoe moeten die dan worden bestoven?

Veelvuldig bezoek

Door andere insecten, zo blijkt. De gecamoufleerde bloemen van Fritillaria delavayi trekken drie soorten aan van de familie Anthomyiidae, bloemvliegen. De vliegen zijn uit op nectar en stuifmeel en paren soms in de bloemen. Ze zien bruine of grijze bloemen net zo slecht als hommels, maar ze komen af op de geur. Huang laat zien dat de gecamoufleerde bloemen kleiner zijn dan de gele, als aanpassing aan de kleine lijfjes van de vliegen. De vliegjes zijn minder efficiënte bestuivers dan hommels, maar compenseren dat doordat ze bloemen veelvuldiger bezoeken.

Het resultaat is dat steenkleurige bloemen even goed zaad zetten en evenveel zaden produceren als gele. De camouflage gaat dus niet ten koste van de voortplanting. En gecamoufleerde bloemen beschermen de plant inderdaad tegen verzamelaars, blijkt uit eerder onderzoek met dia’s: mensen hebben duidelijk meer moeite om bruine of grijze bloemen te vinden dan gele.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: kievitsbloem Fritillaria delavayi met bruin blad en gele bloem
Klein: Fritillaria delavayi met bruin blad en bruine bloem
©Yang Niu

Zie ook: helmbloem met steenkleurig blad

Bronnen:
Huang, T., B. Song, Z. Chen, H. Sun & Y. Niu, 2024. Pollinator shift ensures reproductive success in a camouflaged alpine plant. Annals of Botany, 9 mei online. Doi: 10.1093/aob/mcae075
Niu, Y., M. Stevens & H. Sun, 2021. Commercial harvesting has driven the evolution of camouflage in an alpine plant. Current Biology 31: 446-449. Doi: 10.1016/j.cub.2020.10.078

Stijlvast

9 april 2024 /

Angelloze bij volgt bestaand bouwplan

Het nest van Scaptotrigina depilis met raten in kurkentrekkervorm.

Werksters van de angelloze bij Scaptotrigona depilis bouwen hun nest volgens de architectuur die ze aantreffen, laten Viviana di Pietro en collega’s zien. Zo ontstaat een traditie.

Het broedcel-complex in het nest van de angelloze bij Scaptotrigona depilis, die leeft in Zuid-Amerika, kan twee vormen hebben. In de meeste kolonies maken werksters raten (platen met broedcellen) horizontaal boven elkaar, elke raat beginnend vanuit een centrale zuil: de parallel-vorm. Maar soms bouwen ze een doorlopende spiraalvormige raat zonder centrale zuil: de kurkendraaier-vorm. De werksters die de raten bouwen houden dus een van twee mogelijke bouwstijlen aan.

Dat is geen kwestie van erfelijke aanleg, schrijven Viviana di Pietro en collega’s, en ook geen aanpassing aan de plaats van het nest of de temperatuur van de omgeving. De werksters bouwen simpelweg door in de stijl die al is toegepast en zetten zo een traditie voort.

Angelloze bijen zijn, net als honingbijen, hoog-sociale soorten met koninginnen die zich voortplanten en werksters die de overige taken doen. Tot die taken behoren bouw en onderhoud van het nest, dat ze maken in holten. Werksters van Scaptotrigona depilis maken raten uit een mengsel van was en plantenhars. Ze bouwen die van beneden naar boven, en dat kan dus op twee manieren. Ze doen voedsel in elke cel en sluiten hem af nadat de koningin er een eitje in gelegd heeft. Het eitje ontwikkelt zich tot larve en pop, en tenslotte komt er een jonge bij uit.

Overstap

Raten worden veel vaker in parallel-vorm gebouwd dan in kurkendraaier-vorm: ongeveer 95 procent van de kolonies heeft de parallel-vorm.

Raten van Scaptotrigona depilis in parallel-vorm

Soms stapt een kolonie over van het ene op het andere type. Gemiddeld blijft de parallel-vorm bijna twee jaar bestaan. De kurkendraaier-vorm wordt anderhalve maand aangehouden; dat is veel minder lang, maar alsnog langer dan dat een cohort werksters in de bouw actief is, namelijk twee à drie weken. Beide bouwstijlen gaan dus een tijdlang over van generatie op generatie.

De onderzoekers wilden nagaan of dat komt doordat werksters zich laten leiden door het bouwsel dat er al is. Daarom deden ze proeven waarbij ze ervaren werksters uit een kolonie haalden en in een andere kolonie zetten waarvan het broedcel-complex ofwel de vertrouwde ofwel de alternatieve vorm had. Het resultaat was duidelijk: werksters die geplaatst werden bij het type dat ze niet kenden, namen het voor hen nieuwe bouwplan meteen over, in plaats van te bouwen zoals ze gewend waren. Ze hoefden die andere bouwstijl kennelijk niet van hun nieuwe nestgenoten af te kijken.

Standaard

In een tweede proef veranderden de onderzoekers in een aantal kolonies de parallel-vorm van de raten in de kurkentrekker-vorm door in de bovenste raat een snee te maken van de rand tot het midden en het ene uiteinde op het andere te leggen. In de meeste gevallen bouwden de werksters dan in de kurkentrekker-vorm verder.

Om een traditie in stand te houden, is de conclusie, is niet veel nodig. Het is voldoende als de dieren zich laten leiden door wat er is, in dit geval: ze passen het bouwplan toe van de bestaande structuur. Dat vereist geen begrip, planning of communicatie. De technische term voor deze vorm van zelforganisatie is stigmergie.

Waarschijnlijk is de parallel-vorm van het broedcel-complex de standaard. De onderzoekers denken dat soms door een fout een kurkentrekker-vorm ontstaat. In plaats van de boel dan af te breken, bouwen de bijen volgens dat model verder.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Zeldzame kurkendraaier-vormige raat; open cellen aan de rand moeten nog gevuld worden.
Klein: Parallelle raten met centrale zuil, de meest voorkomende vorm.
©Viviana di Pietro

Lees meer over de broedcellen van Scaptotrigona depilis

Bron:
Di Pietro, V., C. Menezes, M.G. de Britto Frediani, D.J. Pereira, M. Fajgenblat, H. Mendes Ferreira, T. Wenseleers & R. Caliari Oliveira, 2024. The inheritance of alternative nest architectural traditions in stingless bees. Current Biology, 19 maart online. Doi: 10.1016/j.cub.2024.02.073

Parfummakers

3 april 2024 /

Jonge orchideeënbijen leggen dure geurverzameling aan

Mannen van orchideeënbijen maken hun eigen parfum

Mannetjes van orchideeënbijen maken een complex parfum en laten dat los tijdens de balts. Vooral jonge mannen zijn fanatieke parfummakers, schrijven Jonas Henske en Thomas Eltz.

Met een zorgvuldig samengesteld, complex parfum zorgen mannelijke orchideeënbijen (Euglossini) voor een lekker luchtje waaraan vrouwen hen herkennen; elke soort heeft zijn specifieke samenstelling. Mannen maken het parfum zelf en bewaren het in zakjes aan hun achterpoten. Ze verschillen onderling in de intensiteit en complexiteit van hun geur, en er zijn maar weinig bijen met een uitzonderlijk goed parfum. Dat is geen wonder, want het kost veel tijd en energie om de vele geurcomponenten te vinden en te verzamelen. De meeste bestanddelen zijn schaars.

Als mannen jong zijn werken ze er het hardst aan, ontdekten Jonas Henske en Thomas Eltz bij hun onderzoek in Costa Rica aan de orchideeënbij Euglossa imperialis. Mannen worden zes weken tot drie maanden oud.

Verbetering

De onderzoekers hadden eigenlijk gedacht dat de oudste mannen de grootste voorraad en het meest complexe parfum zouden hebben. Zij hebben er immers het langst aan kunnen werken. Zo’n kostbaar parfum zou bewijzen dat de eigenaars lang hebben geleefd, een signaal van goede erfelijke kwaliteit en goede conditie. Maar dat idee blijkt niet te kloppen.

Om hun aanname te testen, lokten Henske en Eltz Euglossa imperialis-mannen, vingen ze, schatten hun leeftijd en verzegelden het geurzakje aan de rechter achterpoot met lijm. Daarna lieten ze de orchideeënbijen los en wachtten tot ze weer verschenen op de oorspronkelijke vangplek. De helft van de mannen was binnen vijf dagen terug, sommige bleven meer dan twaalf dagen weg. De onderzoekers konden ongeveer een derde van de mannen voor de tweede keer vangen, en dan vergeleken ze de inhoud van beide geurzakjes.

Jonge mannen hadden de geur in het zakje aan de linker achterpoot, dat open gebleven was, tussen de eerste en tweede meting verbeterd. De voorraad parfum was groter geworden en het had een gevarieerdere samenstelling dan in het verzegelde zakje. Bij oude mannen was het parfum in het linker zakje juist achteruitgegaan in kwantiteit en kwaliteit.

Afweging

Misschien hebben jonge orchideeënbijen-mannen een scherper reukvermogen of zijn ze behendiger in het zoeken en opslaan van geuren, denken de onderzoekers. Maar het kan ook een afweging zijn. Zo lang ze leven, verzamelen mannen geuren en baltsen ze, oftewel: enerzijds bouwen ze hun voorraad voortdurend op, anderzijds gebruiken ze er steeds wat van. De balans daartussen kan veranderen. Voor mannen die niet lang meer te leven hebben, loont het misschien de moeite niet om geur te blijven vergaren. Zij kunnen de voorraad parfum die ze hebben maar beter benutten.

Of vrouwen een voorkeur hebben voor een complexere geur, is jammer genoeg niet bekend.

Willy van Strien

Foto: Een man van een Euglossa-soort. Thomas Shahan (Wikimedia Commons, Creative Commons BB BY 2.0)

Lees hoe de mannen hun parfum maken

Bron:
Henske, J. & T. Eltz, 2024. Age-dependent perfume development in male orchid bees, Euglossa imperialis. Journal of Experimental Biology 227: jeb246995. Doi: 10.1242/jeb.246995

Zogende amfibie

25 maart 2024 /

Geringde wormsalamander-moeder geeft haar jongen melk

Geringde wormsalamander met zuigelingen

Vrouwen van de geringde wormsalamander scheiden een vloeistof voor hun jongen uit die rijk is aan vetten en koolhydraten, ontdekten Pedro Mailho-Fontana en collega’s. Net als zoogdiermelk.

Zoogdieren heten zoogdieren omdat zij hun jongen zogen. Daarmee onderscheiden ze zich van andere gewervelde dieren: vissen, amfibieën, reptielen en vogels. Toch is dat onderscheid niet waterdicht, want er zijn enkele vogelsoorten die een soort melk produceren om hun jongen te voeden: sommige duiven en flamingo’s en de keizerspinguïn. En nu melden Pedro Mailho-Fontana en collega’s dat vrouwen van de geringde wormsalamander, een amfibie, hun jongen iets te drinken geven dat op zoogdiermelk lijkt. De jongen groeien er snel van.

Dat deze wonderlijk eigenschap, die goed waarneembaar is, pas nu aan het licht komt, is niet verwonderlijk. De biologie van wormsalamanders is namelijk slecht bekend doordat de dieren ondergronds leven. Het zijn overigens geen salamanders; ze vormen een derde groep binnen de amfibieën, naast kikkers & padden en salamanders. Wormsalamanders (Gymnophiona) hebben geen poten, nauwelijks ogen en zijn blind; ze hebben een paar tentakels waarmee ze ondergronds hun weg vinden.

Lepelvormige tandjes

De wormsalamander waar het hier over gaat, is de geringde wormsalamander (Siphonops annulatus). Hij komt voor in Zuid-Amerika en is daar wijdverspreid. Het dier kan ruim 40 centimeter lang worden. Een vrouw legt eitjes, gemiddeld tien per keer, in een ondergrondse ronde nestkamer. Ze is een toegewijde moeder: opgerold blijft ze liggen met de eitjes op haar lichaam, en als de jongen zijn uitgekomen, blijft ze nog twee maanden bij hen; dan zijn de kleintjes zelfstandig. Tot die tijd gaat ze er zelfs niet even tussenuit om voedsel voor zichzelf te zoeken.

De kleur van een vrouw verandert als ze jongen heeft. Normaal zijn geringde wormsalamanders blauwgrijs, maar een moeder wordt grijswit. Bekend was al dat die kleur ontstaat doordat in haar opperhuid vetdruppels verschijnen. Om de paar dagen mogen de jongen die huid afschrapen; ze hebben daarvoor lepelvormige tandjes in de onderkaak. Ze doen dat allemaal tegelijk en het gaat er woest aan toe; binnen tien minuten is het gebeurd en keert de rust terug. Tot de moederhuid weer klaar is voor consumptie. Deze ‘huidvoeding’ komt bij meer soorten wormsalamanders voor.

Maar jonge geringde wormsalamanders krijgen ook nog andere voeding, ontdekte Mailho-Fontana: melk. Hij hield een aantal dieren in het lab en filmde hun gedrag.

Melk uit eierstok

Vaak verzamelen zich jongen bij het achterlijf van hun moeder, zag hij. Uit nader onderzoek bleek dat klieren in de eierstokwanden van de moeder een witte, stroperige vloeistof produceren die meermalen per dag door de geslachtsopening, de cloaca, naar buiten komt. Het goedje is rijk aan vetten en koolhydraten.

De jongen drinken er gulzig van. Deze ‘melk’ is een belangrijkere voedingsbron dan de moederhuid en het is vooral dankzij de melk dat jongen groeien als kool, denken de onderzoekers. Binnen een week na uitkomen verdubbelt hun gewicht. De moeder, die niets eet, valt behoorlijk af.

De moeder laat haar melk lopen als jongen haar achterlijf aanraken, waarbij ze vaak hoge geluidjes produceren. Waarschijnlijk is dat bedelgedrag. Zij steekt dan haar achterlijf verticaal omhoog, en de zuigelingen vechten om een goed plekje. Gemiddeld drinken er drie jonkies tegelijkertijd, tot ze verzadigd zijn.

Er waren al levendbarende wormsalamandersoorten bekend waarvan de jongen voor hun geboorte melk opnemen in de eierstokken. De ontdekking van eierstokmelk bij de ei-leggende geringde wormsalamander was onverwacht.

Willy van Strien

Foto: Geringde wormsalamander, vrouwtje met jongen. ©Carlos Jared

Bronnen:
Mailho-Fontana, P.L., M.M. Antoniazzi, G.R. Coelho, D.C. Pimenta, L.P. Fernandes, A. Kupfer, E.D. Brodie Jr. & C. Jared, 2024. Milk provisioning in oviparous caecilian amphibians. Science 383: 1092-1095. Doi: 10.1126/science.adi5379
Jared, C., P.L. Mailho-Fontana, S.G.S. Jared, A. Kupfer, J.H.C. Delabie, M. Wilkinson & M.M. Antoniazzi, 2019. Life history and reproduction of the neotropical caecilian Siphonops annulatus (Amphibia, Gymnophiona, Siphonopidae), with special emphasis on parental care. Acta Zoologica. 100: 292-302. Doi: 10.1111/azo.12254
Wilkinson, M., A. Kupfer, R. Marques-Porto, H. Jeffkins, M.M. Antoniazzi & C. Jared, 2008. One hundred million years of skin feeding? Extended parental care in a Neotropical caecilian (Amphibia: Gymnophiona). Biology Letters 4: 358-361. Doi: 10.1098/rsbl.2008.0217

Hergebruik

16 februari 2024 /

Boomvaren Cyathea rojasiana bouwt dode bladeren om tot wortels

Boomvaren Cyathea rojasiana bouwt verouderde bladeren om tot wortels

Bruine, verdorde bladeren zijn voor de boomvaren Cyathea rojasiana niet waardeloos. Integendeel: de boomvaren maakt er extra wortels van, ontdekten James Dalling en collega’s.

De boomvaren Cyathea rojasiana, die groeit in Panama, heeft een krans van bladeren op een stam. Soms loopt een nieuw varenblad uit, soms sterft een oud blad af. Maar afsterven is niet het einde voor een blad, ontdekten James Dalling en collega’s: het vergane blad krijgt een tweede leven. Althans: de bladspil.

De boomvaren wordt twee meter hoog, de bladeren zijn ruim twee meter lang. Een verouderd blad gaat naar beneden hangen en de bladpunt raakt de grond. Het blad rot weg, maar de bladspil of rachis blijft over. Een boom kan een ‘rok’ van twintig tot dertig van die restanten hebben. Ze zien er levenloos uit, maar toen Dalling probeerde ze weg te halen, bleken ze stevig in de grond te zitten.

Omgekeerde stroomrichting

Door de bladspil van een groen blad lopen vaatbundels, die door de wortels opgenomen water en voedingsstoffen naar het bladweefsel transporteren. In de in de grond stekende bladresten van Cyathea rojasiana blijken deze vaatbundels intact te zijn. Ze zijn omgeven door een zwarte laag die ze kennelijk beschermt tegen rotting. En verrassend genoeg is aan het uiteinde, dus in de grond, aan elke vaatbundel een bosje fijn vertakte wortels ontsproten.

De conclusie is dat de voormalige bladspillen zijn omgevormd tot wortels. Daarin is de richting van de waterstroom omgekeerd: in groene bladeren liep de stroom van stam naar bladpunt, nu gaat het van bladpunt naar stam.

Cyathea rojasiana groeit in natte, zeer voedselarme grond. Extra wortels zijn niet zozeer nuttig om water op te nemen, denken de onderzoekers, maar om voedingsstoffen te kunnen peuren uit een groter stuk bodem. Ze bewezen dat de nieuwe wortels inderdaad stikstof opnemen en naar boven transporteren.

Voor veel planten geldt: steek een stukje stengel of blad in de grond, en er komen wortels aan. Maar een bladspil ombouwen tot wortel: dat doet voor zover bekend alleen Cyathea rojasiana.

Willy van Strien

Foto: Boomvaren Cyathea rojasiana met afgestorven bladeren die nu als wortels functioneren. ©James Dalling

James Dalling vertelt over zijn ontdekking op YouTube

Bron:
Dalling, J.W., E. Garcia, C. Espinosa, C. Pizano. A. Ferrer & J.L. Viana, 2024. Zombie leaves: novel repurposing of senescent fronds in the tree fern Cyathea rojasiana in a tropical montane forest. Ecology e4248, 18 januari online. Doi: 10.1002/ecy.4248

« Oudere berichten

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑