Evolutie en Biodiversiteit

Maand: december 2013

Oude juwelen

Ribkwallen – niet sponzen – waren de eerste dieren

De oudste meercellige dieren zijn de ribkwallen, blijkt uit uitgebreid DNA-onderzoek van Joseph Ryan en collega’s. Een onverwacht resultaat, want de meeste biologen hadden gedacht dat de sponzen, die eenvoudiger zijn, zich eerder hadden ontwikkeld.

Toen meer dan 550 miljoen jaar geleden in zee de meercellige dieren waren verschenen, splitsten zij zich in relatief korte tijd op in vijf takken. Verreweg de grootste groep vormen de tweezijdig symmetrische dieren (Bilateria), oftewel de dieren met een rechter- en een linkerkant. Daarnaast zijn er de neteldieren (Cnidaria: kwallen, poliepen, zeeanemonen, koralen), de ribkwallen (Ctenophora), de sponzen (Porifera) en het piepkleine en obscure groepje van de simpele plakdiertjes (Placozoa; slechts één of enkele soorten).

Afgezien van de plakdiertjes zijn de sponzen het meest eenvoudig; ze hebben geen spieren en geen zenuwstelsel. Het was dan ook een vanzelfsprekende gedachte dat zij als eerste zouden zijn ontstaan en op de stamboom van de dieren het verst van ons af staan.
Waar de ribkwallen thuis hoorden was nog geen uitgemaakte zaak.

Eerste tak

Joseph Ryan en collega’s hebben de ribkwallen nu op hun plaats gezet. Zij brachten het volledige genoom (al het DNA) in kaart van een ribkwal-soort, de Amerikaanse ribkwal Mnemiopsis leidyi. Van verschillende dieren van de andere groepen was het genoom al bekend. Door het genoom van de Amerikaanse ribkwal met de genomen van die diersoorten te vergelijken konden de biologen de evolutionaire geschiedenis van de meercellige dieren achterhalen.

De plaats die zij de ribkwallen geven is de plaats die misschien wel het minst was verwacht. Ze laten de ribkwallen namelijk als eerste aftakken van de meercellige dieren. Pas na hen komen de sponzen, en vervolgens de plakdiertjes, daarna de neteldieren en tenslotte de tweezijdig symmetrische dieren.

Zenuwstelsel

De ribkwallen en niet de sponzen zijn dus de oudste dieren. Maar is dat niet vreemd als je bedenkt dat de ribkwallen complexer van bouw zijn? Zij hebben een eenvoudig zenuwstelsel en spiercellen, sponzen hebben dat niet.
Ryan en collega’s geven een verklaring voor deze ongerijmdheid. De genen die zijn betrokken bij het eenvoudige zenuwstelsel van ribkwallen komen ook voor bij de andere groepen: sponzen, neteldieren en tweezijdig symmetrische dieren. De verrassende conclusie is dat de gemeenschappelijke voorouder van alle meercellige dieren al een eenvoudig zenuwstelsel lijkt te hebben gehad. De sponzen hebben dat stelsel verloren, maar de erfelijke aanleg is er deels nog.

Spiercellen

De genen die betrokken zijn bij de spiercellen van ribkwallen verschillen van de genen die betrokken zijn bij de spieren van tweezijdig symmetrische dieren. Sponzen en netelcellen hebben geen spiercellen. Ryan en collega’s denken daarom dat de voorouder van de meercelligen geen spiercellen had, en dat de ribkwallen en de tweezijdig symmetrische dieren pas spiercellen ontwikkelden nadat ze van de andere diergroepen waren afgesplitst, elk op eigen wijze.

Acht kammetjes

Ribkwallen zijn sierlijke, doorschijnende dieren: juweeltjes. Ze zwemmen door golfbewegingen in acht kammetjes die over hun lijf lopen. Ze eten kleine diertjes, die ze vangen met plakkerige tentakels.
Er zijn zo’n tweehonderd soorten ribkwallen bekend. De Amerikaanse ribkwal is een grote; het dier wordt ongeveer tien centimeter lang. Het leefde oorspronkelijk aan de oostkust van Amerika, maar komt nu op veel meer plaatsen voor, sinds 2006 ook langs de Nederlandse kust. Op Nederlandse stranden vind je vaak aangespoelde exemplaren van een andere, kleinere soort: de zeedruif.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Amerikaanse ribkwal. Vidar A (Wikimedia Commons)
Klein: zeedruif. Bj. Schoenmakers (Wikimedia Commons)

Bron:
Ryan, J.F., K. Pang, C.E. Schnitzler, A.-D. Nguyen, R.T. Moreland, D.K. Simmons, B.J. Koch, W.R. Francis, P. Havlak, NISC Comparative Sequencing Program, S.A. Smith, N.H. Putnam, S.H.D. Haddock, C.W. Dunn, T.G. Wolfsberg, J.C. Mullikin, M.Q. Martindale & A.D. Baxevanis, 2013. The genome of the ctenophore Mnemiopsis leidyi and its implications for cell type evolution. Science 342: 1242592, 13 december online. Doi: 10.1126/science.1242592

Flitsend machtsvertoon

Kleurwisseling weerspiegelt vechtlust en overwicht van kameleon

Kameleon-mannen weten wat ze aan elkaar hebben, laten Russell Ligon en Kevin McGraw zien. De dieren lezen strijdlust en overwinningskansen van een tegenstander af aan diens kleurverandering.

Zet twee mannen van de jemenkameleon bijeen en het wordt hommeles. Ze zijn zeer agressief naar elkaar. Maar tot een daadwerkelijk gevecht komt het zelden. Want voor het zover is, heeft vaak een van de twee de aftocht geblazen.
Daar gaat een inschattingsprocedure aan vooraf die een tijdje duurt. De twee tegenstanders beoordelen elkaar eerst op afstand en vervolgens van dichtbij voordat ze eventueel (maar meestal dus niet) een kop-aan-kop gevecht beginnen. Jemenkameleons, grote dieren met een flinke helm op de kop, leven in Jemen en Saoedi-Arabië.
Hoe schatten mannen van deze kameleons elkaars vechtlust en overwicht in?

Vechtlust en lef

Dat moet iets met hun kleurpatroon te maken hebben, dachten Russell Ligon en Kevin McGraw. Dat verandert namelijk tijdens een confrontatie. Zoals alle kameleons kunnen ook jemenkameleons razendsnel van kleur verschieten. Met opvallende kleurwisselingen brengen ze misschien boodschappen over, veronderstelden de onderzoekers. In een serie proeven zetten ze steeds twee mannen bij elkaar, maakten elke vier seconden een foto en analyseerden de kleuren en kleurveranderingen op de foto’s.

De mate waarin de kleuren veranderen en vooral de snelheid waarmee dat gebeurt geven de vechtlust en het lef van een man aan, zo bleek. Hoe feller de strepen op de flanken van een man worden, hoe groter zijn neiging is om op zijn tegenstander af te gaan. Hoe sneller de kleur van zijn kop vervolgens opflakkert, hoe waarschijnlijker het is dat hij zal doorzetten.

De man die minder snel en minder intens van kleur verandert trekt zich bijtijds terug. Hij begrijpt de boodschap en neemt geen risico.

Oei. Die wil knokken en hij zal een gevecht waarschijnlijk winnen ook. Wegwezen!

Willy van Strien

Foto: Steven G. Johnson (Wikimedia Commons)

De onderzoekers filmden dreigende kameleons

Bron:
Ligon, R.A. & and K.J. McGraw, 2013. Chameleons communicate with complex colour changes during contests: different body regions convey different information. Biol. Lett. 9: 20130892, 11 december online. Doi: 10.1098/rsbl.2013.0892

 

Lokkertje

Krokodil biedt reiger bouwmateriaal aan ….. en slaat toe

Soms ligt een krokodil in het water met takken op zijn snuit. Dat is een slimme truc, denken Vladimir Dinets en collega’s. Reigers die takken zoeken om een nest te bouwen komen erop af, en de krokodil hoeft maar toe te happen.

Het was Vladimir Dinets en collega’s opgevallen dat drijvende krokodillen en alligators nogal eens takken op hun kop hebben liggen. Ze zagen het bij de moeraskrokodil in India en Pakistan en bij de Amerikaanse alligator in Florida en Lousiana. Het ziet er een beetje dom uit. Ze vroegen zich af of de reptielen dat met opzet deden, om reigers te lokken.

Reigers maken graag broedkolonies in bomen boven water met krokodillen of alligators. De gevaarlijke reptielen houden boomklimmende roofdieren als slangen, apen en wasberen op afstand, zodat de vogelnesten veilig zijn. Maar de vogels zijn natuurlijk een smakelijke prooi voor de reptielen, die elk dier verslinden dat ze te pakken kunnen krijgen. Zouden krokodillen en alligators hen proberen te vangen door bouwmateriaal voor vogelnesten op hun kop uit te stallen?

Bouwmateriaal

Ze zagen eenmaal hoe een reiger af kwam op de takken op de snuit van een moeraskrokodil. De krokodil hapte toe, maar de reiger wist net te ontsnappen. Ze zagen ook Amerikaanse alligators die het wel lukte.

De onderzoekers besloten om Amerikaanse alligators (of Mississippi-alligators) te gaan observeren op verschillende locaties in Louisiana. Op sommige plaatsen broedden koereigers, grote zilverreigers, kleine Amerikaanse zilverreigers, rode lepelaars of witte ibissen.
De onderzoekers vonden geen direct bewijs dat de alligators vogels lokken, maar ze hebben wel sterke aanwijzingen. Want de alligators houden alleen takken op hun snuit in de periode dat de vogels hun nesten bouwen en dus bouwmateriaal zoeken. Alligators op plekken met vogelkolonies doen het bovendien vaker dan alligators zonder kolonies in de buurt. De takken dienen dus niet, of niet alleen, voor camouflage.

Er lagen op de onderzoekslocaties weinig losse takken in het water; onder de meeste takken lag een alligator te wachten op prooi. De vogels zouden dus af moeten leren om takken uit het water te halen. Maar ja, bouwmateriaal is schaars, dus ze proberen het toch.

En sorry, maar dat levert dan een gruwelijke foto op.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Don Specht, Amerikaanse alligator met prooi
Klein: Vladimir Dinets, moeraskrokodil

Bron:
Dinets, V., J.C. Brueggen & J.D. Brueggen, 2013. Crocodilians use tools for hunting. Ethology Ecology & Evolution, 29 november online. Doi: 10.1080/03949370.2013.858276

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑