Evolutie en Biodiversiteit

Maand: oktober 2012

Beschadigde vrouwen

Ottonkikkers gebruiken dolken bij de paring

Tijdens de paring pakken mannen van Ottonkikkers hun partner stevig vast met ‘valse duimen’ waaruit dolken tevoorschijn schieten, schrijft Noriko Iwai. Vrouwen hebben geen andere keus dan zich te laten beschadigen.

Seks is voor Ottonkikkers een gewelddadige aangelegenheid. Als een vrouwtje eraan toe is om haar eitjes te leggen, wordt ze beklommen door een mannetje dat zich met zijn armen aan haar vastklampt en wacht tot de eitjes naar buiten komen. Hij kan er dan precies zijn zaad over uitstorten.
Zo gaat het bij andere kikkers ook.
Alleen: als een Ottonkikkerman een vrouw vastpakt, doorboort hij haar met twee scherpe stekels, zoals Noriko Iwai beschrijft. Veel vrouwtjes hebben daardoor steekwonden of littekens op hun flanken.

Wapens

De stekels zijn scherpe botjes die te voorschijn schieten uit valse duimen. De meeste kikkers hebben vier vingers aan hun voorpoot, maar bij enkele soorten, waaronder de Ottonkikker, is er ook een kleine duim te zien. Die is vals, dat wil zeggen: hij is anders van aanleg dan de vingers. In de valse duimen zijn de ‘dolken’ opgeborgen.

De mannen gebruiken de wapens niet alleen als ze paren, maar ook als ze onderling knokken om vrouwen of om geschikte plaatsen om te paren. Tegenover elkaar zijn ze echter minder hardhandig en ze lopen bij gevechten alleen wat schrammen op.
Overigens verwonden mannen zichzelf soms ook. Als de dolken te voorschijn schieten, gaan ze niet altijd netjes door de schede die hen omhult. In plaats daarvan snijden ze vaak door de huid, en veel mannen hebben kapotte duimen.

Vrouwen hebben ook valse duimpjes met stekels erin, maar hun duimen en stekels zijn in verhouding kleiner en ze worden niet gebruikt.

Extra houvast

Het is een verhaal dat je met verbijstering leest.
En de pijnlijke waarheid is dat achter deze gewelddadige seks een logisch verhaal zit. Mannen maken sneller zaad aan dan vrouwen eitjes kunnen maken. Er is dus een overschot aan mannen die een partner zoeken. Dan is het zaak voor die mannen om vanaf een goede plek vrouwtjes te roepen en om, als er inderdaad een vrouwtje op afkomt, te proberen haar te pakken te krijgen.
Bij de concurrentie om geschikte plaatsen en vrouwtjes hebben de grootste mannen de beste kansen en zij krijgen de meeste nakomelingen. In de loop van de evolutie werden mannen daardoor groter dan vrouwen.
Dat maakte het lastig om tijdens de omklemming in de goede positie te kunnen blijven zitten om het zaad goed op de eitjes te mikken, vermoedt Iwai. Er ontwikkelden zich pseudoduimen met dolken die mannen extra houvast geven.

Geen keus

Vrouwtjes zijn er de dupe van. Ze hebben geen keus: ze moeten hun eitjes wel laten bevruchten, dus ze moeten het voor lief nemen dat ze worden toegetakeld.

De Ottonkikker, Babina subaspera, is een zeldzame, bedreigde soort die alleen voorkomt op twee van de Amami-eilanden in het zuiden van Japan. Hij is fors voor een kikker, ruim elf centimeter lang, en leeft in bergachtige streken.

Willy van Strien

Foto’s: Noriko Iwai

Bron:
Iwai, N., 2012. Morphology, function and evolution of the pseudothumb in the Otton frog. Journal of Zoology, 18 oktober online. Doi: 10.1111/j.1469-7998.2012.00971.x

Boom om te zoomen

Uitvoerig rondsnuffelen in zoogdierstamboom

James Rosindell en Luke Harmon ontwierpen een interactieve evolutiestamboom. Alle soorten passen erin, maar vooralsnog beperkt de boom zich tot zoogdieren.

Miljoenen soorten leven op aarde en allemaal hebben ze hun eigen plekje op de evolutiestamboom. Biologen weten steeds beter hoe die boom eruit ziet, tot in de details. Het probleem is alleen, dat ze al die informatie niet in beeld kunnen brengen.
Althans, niet op papier.

Digitaal kan het wel, laten James Rosindell en Luke Harmon zien. Ze ontwierpen een interactieve stamboom volgens eenzelfde idee als Google Earth: OneZoom, sinds 16 oktober online.

Takken en blaadjes

Het werkt eenvoudig. Als je de stamboom voor je op het scherm hebt, kun je op takken inzoomen waar je maar wilt en hoe ver je maar wilt – tot op het niveau van de afzonderlijke soorten, de blaadjes van de boom. Bij de afsplitsingen waar je langs komt staat wanneer die plaats vonden en hoeveel soorten op de takken zitten.
Op de blaadjes vind je voor elke soort een verwijzing naar Wikipedia. Aangegeven is ook of een soort al dan niet bedreigd is. Er is een animatie waarin je de boom ziet groeien terwijl onderin de tijd meeloopt.

Ik ben er erg enthousiast over. Het is een geweldige vondst en bovendien mooi uitgewerkt. De boom heeft een fractalachtige vorm, dus op welk niveau je hem ook bekijkt, je ziet steeds eenzelfde patroon van takken en blaadjes.

Jammer dat er nu alleen nog maar de zoogdieren op staan. Maar binnenkort komen de amfibieën (kikkers, padden, salamanders) erbij en het idee is om hem verder uit te breiden. Veelbelovend!

Willy van Strien

Foto: Saxifraga/Mark Zekhuis
Illustratie: OneZoom, Imperial College London, James Rosindell

Neem een kijkje

Bron:
Rosindell, J. & L.J. Harmon, 2012. OneZoom: A fractal explorer for the tree of life. PLoS Biology 10(10): e1001406. Doi:10.1371/journal.pbio.1001406

Tovervel

De blauwgeringde octopus wisselt razendsnel van outfit

De giftige blauwgeringde octopus, Hapalochlaena lunulata, kan vliegensvlug zijn iriserend blauwe ringen te voorschijn toveren. Lydia Mäthger en collega’s laten zien hoe.

Het ene moment onopvallend, het andere moment oogverblindend: de grote blauwgeringde octopus, Hapalochlaena lunulata, heeft nog geen halve seconde nodig om ongeveer zestig stralend blauwe ringen te voorschijn te toveren op kop, mantel en armen.
Er zijn meer inktvissen die hun kleurpatroon snel kunnen veranderen, maar dit octopusje van maximaal 20 centimeter lang is kampioen. Hij heeft een unieke truc om vliegensvlug van uiterlijk te wisselen, ontdekte Lydia Mäthger.

Het geheim zit in zijn huid, die zoals bij alle inktvissen zeer elastisch en gespierd is.

Golflengte

In die huid liggen – in ringen gegroepeerd – speciale cellen die kleurloos zijn, maar regelmatig gestapelde dunne plaatjes bevatten. Als daar licht op valt, kaatst het eerste plaatje een deel terug. De rest van het licht gaat door en buigt daarbij iets af. Bij het volgende plaatje kaatst opnieuw een deel terug en gaat een deel door, en zo verder. Licht bestaat uit kleuren met verschillende golflengtes en elke golflengte buigt onder een andere hoek af. Daardoor worden bepaalde kleuren na buiging en terugkaatsing versterkt en andere uitgedoofd. Dat gebeurt ook op een cd; daar zie je een patroon van zogenoemd iriserende kleuren.
De reflecterende cellen van deze octopus zijn zo gebouwd, dat alleen blauw licht versterkt wordt, onder welke hoek je er ook naar kijkt.

Gordijntjes

Maar meestal is van die helderblauwe kleur niets te zien. Het grootste deel van de dag houdt de octopus, die leeft in ondiep water langs kusten van Stille Oceaan en Indische Oceaan, zich verborgen; hij is dan goed gecamoufleerd tegen de achtergrond van rotsen en koralen. Slechts af en toe flitst opeens zijn kleurige patroon op.

Hoe kan hij zijn blauwe ringen verborgen houden en zo plotseling te voorschijn halen? De ringen van reflecterende cellen liggen in een huidplooi, ontdekte Mäthger, die door aangespannen spiercellen dicht gehouden wordt. Door die spiercellen te ontspannen legt de octopus zijn ringen bloot. Zulke ‘gordijntjes’ over reflecterende cellen waren nog niet eerder gezien.

Pigmentzakjes

Binnen en rondom de ringen liggen cellen die zakjes met een donkere kleurstof; die zakjes kunnen dichtgetrokken of uitgezet zijn. Flitsen de ringen op, dan zetten de pigmentzakjes uit zodat de ringen in een donkere vlek komen te liggen en hun kleur er extra fel uit knalt.

Hoe prachtig het kleurpatroon ook is, de octopus heeft het niet om mooi te zijn. Integendeel, de bliksemsnel opflitsende ringen dienen om zijn roofvijanden af te schrikken: andere inktvissen, vissen, vogels, walvissen en zeehonden. En zo’n heftig waarschuwingssignaal is zeker op zijn plaats, want de blauwgeringde octopus is levensgevaarlijk. Hij kan bijten en een dodelijk gif injecteren. Het is, ook voor mensen, een van de giftigste dieren in zee.

Willy van Strien

Foto: Roy Caldwell

Bron:
Mäthger, L.M., G.R.R. Bell, A.M. Kuzirian, J.J. Allen & R.T. Hanlon, 2012. How does the blue-ringed octopus (Hapalochlaena lunulata) flash its blue rings? The Journal of Experimental Biology 215: 3752-3757. Doi: 10.1242/​jeb.076869

Vrouwenversierder blijft wakker

Gestreepte strandloper levert slaap in voor meer nageslacht

Voor mannen van de gestreepte strandloper, Calidris melanotos, is het paarseizoen een drukke tijd, want ze moeten veel moeite doen om vrouwtjes te verleiden. Hoe minder ze slapen, hoe meer tijd ze daarvoor hebben, schrijven John Lesku en collega’s.

De zon gaat niet onder in juni op de toendra’s van Alaska. En als het niet donker wordt, is het zonde van de tijd om te gaan pitten. In elk geval voor de mannen van de gestreepte strandloper, liet John Lesku zien. De mannen die het langst wakker waren, kregen de meeste jongen.

De mannetjes van de gestreepte strandloper, Calidris melanotos, laten de zorg voor de nakomelingen helemaal aan de vrouwtjes over; die broeden in hun eentje vier eieren uit en brengen de jongen groot. Een mannetje hoeft alleen zijn zaad te leveren.
Maar dan wel aan zoveel mogelijk vrouwen; het mannetje dat de meeste vrouwtjes bevrucht krijgt immers de meeste nakomelingen.

Druk

Maar vrouwen laten zich maar moeilijk tot een paring verleiden, hoezeer mannen zich ook uitsloven met baltsgedrag waarbij ze hun borstveren opzetten en af en toe opvliegen. De beste manier voor mannen om meer succes te hebben is simpelweg om er zoveel mogelijk tijd in te steken. Intussen moeten ze ook nog hun territorium verdedigen tegen andere mannen.
Ze zijn dus voortdurend druk.

In de drie weken dat het paarseizoen duurt is het dag en nacht licht en is dus het hele etmaal beschikbaar. Daar kunnen de mannen van profiteren – zolang het gebrek aan slaap hen niet opbreekt.

Doorhalen

Lesku en collega’s volgden alle mannen en een aantal vrouwen die ze dankzij kleurringen om de poten individueel herkenden. Ze maakten EEG’s om de hersenactiviteit van mannen te meten en met DNA-onderzoek gingen ze na wie de vader van elk jong was.
Mannen bleken zich in juni inderdaad weinig rust te gunnen; ze waren langer wakker dan vrouwen. Ze gingen pas weer meer slapen als de vrouwen eenmaal hun eieren hadden gelegd.

Maar dat doorhalen ging niet elk mannetje even goed af; de een wist veel langer bezig te blijven dan de ander. Kampioen was een mannetje dat 19 dagen achtereen nauwelijks sliep.

Meer nakomelingen

Lang wakker blijven, voor wie dat kon, wierp inderdaad zijn vruchten af: hoe langer een man wakker was, met hoe meer vrouwen hij paarde. De kortslapers bleken achteraf gemiddeld meer nakomelingen te hebben verwekt dan de langslapers.

Slaap biedt de hersenen gelegenheid om zich te herstellen van de activiteiten overdag. Maar de succesvolle mannen blijken een paar weken met weinig slaap toe te kunnen zonder dat hun prestaties daardoor verminderen. Kortslapende strandlopers slapen wel dieper als ze slapen, maar daar compenseren ze hun slaaptekort niet helemaal mee. Ze lijken er niet onder te lijden.

Willy van Strien

Foto: Bart Kempenaers (Max Planck Institute for Ornithology, Seewiesen)

Bron:
Lesku, J.A., N.C. Rattenborg, M. Valcu, A.L. Vyssotski, S. Kuhn, F. Kuemmeth, W. Heidrich & B. Kempenaers, 2012. Adaptive sleep loss in polygynous pectoral sandpipers. Science 337: 1654-1658. Doi: 10.1126/science.1220939

Onschuldig hellebeest

Vampierinktvis leeft van afval

Ondanks zijn angstaanjagende naam en uiterlijk, is de ‘vampierinktvis uit de hel’ een watje. Hij leeft van afval van andere dieren, laten Henk-Jan Hoving en Bruce Robison zien.

Zijn naam is onheilspellend: vampierinktvis. De wetenschappelijke naam klinkt nog een slagje griezeliger: Vampyroteuthis infernalis, vampierinktvis uit de hel. En angstaanjagend oogt dit beest zeker, hoewel het maar maximaal 30 centimeter lang wordt. Hij heeft een donkerrode kleur, ijskoude blauwe ogen, twee lobbige vinnen en acht armen waartussen een vlies is gespannen met zuignappen en stekels aan de binnenkant. Een mooi type voor een horrorfilm.

Maar hij is volkomen ongevaarlijk. Hij eet waarschijnlijk alleen maar afval. Hij is een onschuldig buitenbeentje binnen de inktvissen, die verder allemaal op levende prooien jagen.
Die mogelijkheid hebben vampierinktvissen niet.

Allegaartje

Zij leven op een diepte van 600 à 900 meter in extreem zuurstofarm water. Daar zit weinig leven in: geen roofvijanden en geen concurrenten, maar ook geen prooien. Het was een raadsel hoe de dieren zich in leven houden.

Henk-Jan Hoving en Bruce Robison onderzochten de inhoud van bek, krop en maag van een paar exemplaren die met een onbemande duikrobot of een trawler waren gevangen. Ze troffen daarin een allegaartje van dierlijke restanten aan: eencellige organismen, planktondiertjes en vooral veel losse onderdelen zoals oogjes, antennen, pootjes, vervellingshuidjes en visschubben.

Ze bekeken ook videobeelden die vanuit duikrobots waren gemaakt en ze bestudeerden het gedrag van een aantal levend gevangen dieren in het lab.

Kleefdraden

Een vampierinktvis blijkt een rustig dier. Hij heeft twee lange draden die opgerold in een zakje tussen zijn armen kunnen liggen. Maar meestal houdt hij één van die draden uitgestrekt; zo’n draad is dan acht keer zo lang als hijzelf. Op die draad blijven alle rommeltjes plakken die langs komen. En zit er iets op vast, dan strijkt de inktvis de draad langs het vlies tussen zijn armen om de vangst eraf te schrapen. Het spul wordt in slijm verpakt en de stekels, die zacht en vlezig zijn, manoeuvreren het slijmballetje naar de mond.
Microscopisch onderzoek liet zien dat er veel zintuigcellen in de kleefdraden zitten die signaleren wanneer er iets op vast zit. Op de zuignappen zitten cellen die slijm produceren.

Conclusie: het ‘hellebeest’ eet afval van dieren die hoger in het water leven. Hij vist met zijn kleefdraden alles op wat er maar naar beneden komt dwarrelen en werkt het naar binnen.

Oplichten

De vampierinktvis doet dus waarschijnlijk geen enkel beestje kwaad en een bloedzuiger is het zeker niet.

Hij is wel afschrikwekkend – maar dan voor zijn vijanden. Als er soms een roofdier, zoals een haai, verschijnt, klapt hij zijn vlies om en vouwt het als een mantel om zich heen, de stekels naar buiten. De uiteinden van zijn armen lichten dan op, en hij kan een wolk lichtgevende slijmdeeltjes uitstoten.

Willy van Strien

Foto: Monterey Bay Aquarium Research Institute (2010 © MBARI)

Filmpje ‘What the vampire squid really eats’ van Henk-Jan Hoving op YouTube:

Bron:
Hoving, H.J.T. & B.H. Robison, 2012. Vampire squid: detritivores in the oxygen minimum zone. Proc. R. Soc. B, 26 september online. Doi: 10.1098/rspb.2012.1357

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑