Evolutie en Biodiversiteit

Maand: januari 2014

Stank voor dank

Voor zijn motten komt een luiaard uit de boom

Er leven motjes in de vacht van luiaards, en volgens Jonathan Pauli en zijn collega’s profiteren deze motjes en luiaards van elkaar. Het beeld van wederzijdse samenwerking dat zij schetsen is nog wat onzeker, maar het zou best eens kunnen kloppen.

Sommige soorten motten leven maar op één plek, en een gekke plek bovendien: ze wonen in de vacht van luiaards.
Dat de luiaardmotten van de luiaards profiteren was al duidelijk. In de vacht van luiaards, die de hele dag bijna onbeweeglijk in een boom hangen en bladeren eten, zitten de motten rustig en zijn ze onvindbaar voor hongerige vogels. De gastheren leveren bovendien voedsel voor hun rupsen. Die leven namelijk van verse luiaardmest. Ze verpoppen daar en als er een nieuwe generatie motjes verschijnt, zoeken die onmiddellijk een vacht op waarin ze zich kunnen vestigen.

Mest voor algen

Nu beweren Jonathan Pauli en collega’s dat de luiaards iets terugkrijgen voor hun gastvrijheid. Als de motjes dood gaan, worden ze afgebroken door schimmels die ook in de vacht leven en daarbij komen stikstof en fosfaat vrij. Dat zijn voedingsstoffen voor de algen die op de haren van de luiaards groeien (hun vacht is een heus ecosysteem). En die algen zijn een welkome aanvulling op hun dieet. Want boombladeren zijn lastig verteerbaar, weinig voedzaam en soms zelfs giftig; vandaar dat luiaards op een laag pitje leven en inderdaad lui zijn. De algen uit hun vacht zijn veel voedzamer en makkelijk verteerbaar. De luiaards gebruiken die algen als voedingssupplement, denken de onderzoekers, en de motjes helpen dat ‘gewas’ te bemesten.

De onderzoekers troffen de algen inderdaad aan in de maag van luiaards die ze onderzochten in Costa Rica. Dat waren twee soorten: de kapucijnluiaard en de Hoffmannluiaard.

De twee soorten gaan verschillend met hun bewoners om.

Poepexcursie

De kapucijnluiaard, die behoort tot de drievingerige luiaards, maakt het de motten extra aangenaam. Hij biedt zijn kleine gasten niet alleen onderdak en rupsenvoer, maar hij stemt ook zijn stoelgang op hen af. Eens per week ontlast hij zich. Zou hij dan alles gewoon maar laten vallen, dan zou het in losse flodders uiteenspatten. Dat doet hij niet. In plaats daarvan sleept hij zich uit zijn boom om op de grond te gaan poepen. In zo’n mooie verse hoop leggen de vrouwelijke motten graag hun eitjes. Zij komen er bovendien vanzelf bij. Ze hoeven maar af te stappen als hun gastheer bezig is.
Voor een luiaard is dit een groot offer. De tocht naar beneden en weer terug omhoog is een enorme inspanning. Het is bovendien gevaarlijk, want op de grond is hij een makkelijke prooi voor roofdieren. Veel luiaards komen zo om het leven.

Maar die inspanning en dat risico hebben de kapucijnluiaards ervoor over, want het levert een nieuwe generatie motten op. Omdat ze weer in dezelfde boom terugklimmen, pal boven hun hoop, zullen die jonge motten bij hen terecht komen, denken de onderzoekers. Eigenlijk is het anders niet te begrijpen waarom kapucijnluiaards de poepexcursie ondernemen.

De Hoffmannluiaard, een soort uit de groep tweevingerige luiaards, komt zijn gasten minder tegemoet. Hij komt meestal niet naar beneden om zijn behoefte te doen, maar laat de poep vanuit zijn hangplek vallen. Dat verklaart, denken de onderzoekers, dat er op deze luiaard minder motten leven.

Afhankelijkheid

Ze telden luiaardmotten (Cryptoses choloepi) op een aantal kapucijnluiaards en Hoffmannluiaards. De Hoffmannluiaards hadden er gemiddeld 4 (en maximaal 21), terwijl de kapucijnluiaards er gemiddeld 15 hadden (maximaal 39). Doordat er minder motjes zijn, is het stikstofgehalte in de vacht van Hoffmannluiaards lager en groeit er minder alg.

Maar dat is niet erg, want de Hoffmannluiaards hebben de algen minder hard nodig. Ze hebben namelijk een rijker dieet dan de kapucijnluiaards; niet uitsluitend bladeren, maar ook vruchten en zelfs dierlijk materiaal staan op het menu. Ze zijn dan ook niet zo sterk van hun motten afhankelijk als kapucijnluiaards en hebben minder voor hen over.
Dankzij dat rijkere dieet zijn ze ook wat minder lui. Ze verhuizen veel vaker naar een andere boom, zodat de motten die zich in de mest van een Hoffmannluiaard ontwikkelen vaak niet bij diezelfde luiaard terecht komen. Ook daarom is het niet de moeite of het risico waard om een nette hoop op de grond te deponeren.

Ook nog kevers

De vergelijking tussen de twee soorten maakt het verhaal sterker: hoe afhankelijker een luiaard is van de algen in zijn vacht, hoe meer moeite hij doet en hoe meer risico hij neemt voor zijn motten, hoe meer motten in zijn vacht leven en hoe meer algen dat oplevert. Kapucijnluiaard en mot zijn sterker aan elkaar gebonden dan Hoffmannluiaard en mot.

In de vacht van luiaards – het kan niet op – leven ook kevers met eenzelfde levenscyclus als de motten. Hun larven ontwikkelen zich in luiaardmest. Misschien helpen ook deze kevers de algen te bemesten, en misschien komen kapucijnluiaards ook voor hen uit de boom om te poepen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Kapucijnluiaard, Stefan Laube (Wikimedia Commons)
Klein: Hoffmannluiaard, Leyo (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Pauli, J.N., J.E. Mendoza, S.A. Steffan, C.C. Carey, P.J. Weimer & M.Z. Peery, 2014. A syndrome of mutualism reinforces the lifestyle of a sloth. Proc. R. Soc. B 281: 20133006, 22 januari online. Doi: 10.1098/rspb.2013.3006
Gilmore, D.P., C.P. Da Costa & D.P.F. Duarte, 2001. Sloth biology: an update on their physiological ecology, behavior and role as vectors of arthropods and arboviruses. Brazilian Journal of Medical and Biological Research 34: 9-25. Doi: 10.1590/S0100-879X2001000100002

Desnoods een klauterpartij

Keizerspinguïns zoeken het hogerop als zee-ijs tegenvalt

Wat onbeholpen schuifelen de keizerspinguïns over de bevroren zee rond Antarctica, het continent aan de Zuidpool. Het idee was dat de pinguïns nooit op het hooggelegen vaste ijs kunnen komen. Maar ze kunnen het wél, blijkt uit waarnemingen van Peter Fretwell en collega’s.

Keizerspinguïns broeden in de gure Zuidpoolwinter. Dan bevriest de zee rond Antarctica tot een enorme vlakte waarop de vogels hun broedkolonies vestigen. In maart en april (als het najaar op het zuidelijk halfrond begint) maken ze een kilometerslange tocht over het zee-ijs om een goede plaats te bereiken. Ze vormen paren en in mei of begin juni leggen de vrouwtjes een ei.

Terwijl de mannetjes dat uitbroeden gaan de vrouwtjes naar zee om voedsel te zoeken. Pas twee maanden later komen ze terug met een voorraadje vis in hun maag voor de kleintjes. Die zijn dan meestal net uitgekomen en hongerig – net als hun vaders die al die tijd hebben moeten vasten. De mannetjes vertrekken om te eten, en daarna wisselen man en vrouw elkaar af.
Als de kuikens groter zijn, kunnen de ouders tegelijk weg en blijven de kuikens in de kolonie achter. Pas in december zijn de jongen volgroeid en gaan ze mee naar zee. Dan is het inmiddels bijna zomer en is het zee-ijs op grote schaal aan het afkalven.

Stevig zee-ijs

De pinguïnkolonies zijn aangewezen op een goed stuk zee-ijs om succesvol te kunnen broeden. In april, als de vogels beginnen aan hun broedseizoen, moet er al ijs zijn waarop ze terecht kunnen. Het ijs moet dik en stevig worden en een flink stuk van het niet-bevroren zeewater verwijderd zijn, zodat het in stand blijft tot de jongen naar zee gaan.
In sommige jaren is zulk vroeg en stevig zee-ijs er op sommige plaatsen niet. De steile, hoge muren van de vaste ijskap verderop lijken een niet te nemen barrière. Men was er daarom van overtuigd dat de keizerspinguïns het broeden dan een jaar moeten overslaan.

Klimmen

Maar Peter Fretwell en collega’s zagen tot hun verbazing op satellietbeelden en luchtfoto’s dat keizerspinguïns in zulke jaren wel bovenop de vaste ijskap weten te komen. Ook al moeten ze daarvoor tientallen meters klimmen. De beelden lieten loopsporen zien in inhammen in het ijs. Via zulke inhammen hobbelen de dieren kennelijk omhoog. Het moet een pittige tocht voor ze zijn en boven is de kou nog ijziger dan op de bevroren zee. Geen fijne plek, maar het biedt een uitkomst als er weinig zee-ijs is.

De onderzoekers weten niet of de keizerspinguïns pas de laatste jaren nieuwe broedplekken zijn gaan opzoeken nu er door klimaatverandering soms minder zee-ijs is. Het kan ook zijn dat ze ook vroeger al de ijskap opklauterden als dat nodig was, maar dat niemand dat ooit had opgemerkt.

Willy van Strien

Foto: Dbush (Wikimedia Commons)

Bron:
Fretwell, P.T., P.N. Trathan, B. Wienecke & G.L. Kooyman, 2014. Emperor penguins breeding on iceshelves. PLoS ONE 9(1): e85285, 8 januari online. Doi: 10.1371/journal.pone.0085285

Stinkende adem

Rups van tabakspijlstaart verjaagt hongerige spin met nicotinewalm

De wolfspin Camptocosa parallela zou een rups van de tabakspijlstaart wel lusten. Maar als zo’n rups van een tabaksplant gegeten heeft, bedankt de spin ervoor. Om de rups hangt dan een nicotinegeur waar hij niets van moet hebben, schrijven Pavan Kumar en collega’s.

Nicotine is gif. Tabaksplanten maken het aan om planteneters uit te schakelen, en de meeste bladetende insecten laten deze planten dan ook met rust.
Zo niet de rupsen van de tabakspijlstaart, een nachtvlinder uit Amerika. Zij doen het juist uitstekend op wilde tabak, net als op tomaat en aardappel. De nicotine die de rupsen binnenkrijgen als ze van tabaksbladeren eten passeert hun darmen en wordt uitgepoept zonder dat ze er enige schade van oplopen.

Hongerige spin

Ze weten er zelfs goed gebruik van te maken, ontdekte Pavan Kumar. Niet alle nicotine verdwijnt namelijk met de ontlasting. De rupsen nemen er een beetje van op in de hemolymfe, een soort bloed, en transporteren het naar een stelsel van luchtbuisjes. De buisjes hebben openingen aan de zijkant van het lijf; door die gaatjes kunnen de rupsen ademhalen. Als ze uitademen, gaat de nicotine, een vluchtige stof, mee naar buiten. De rups is gehuld in een nicotinewalm.

Voor een hongerige wolfspin, die ’s nachts op jacht gaat, is dat een sein om meteen rechtsomkeert te maken. Want voor hem is nicotine wel giftig, en rupsen die het opgenomen hebben zijn oneetbaar geworden. De rupsen van de tabakspijlstaart zijn dus niet alleen ongevoelig voor het giftige nicotine van tabaksplanten, maar weten dat gif ook nog in te zetten om zichzelf te beschermen tegen een van hun roofvijanden.

Willy van Strien

Foto: Ignodth (Wikimedia Commons)
Rups van tabakspijlstaart, hier op tomaat. De luchtgaatjes zijn zichtbaar als stippen op de zijkant.

Bron:
Kumar, P., S.S. Pandit, A. Steppuhn & I.T. Baldwin, 2014. Natural history-driven, plant-mediated RNAi-based study reveals CYP6B46’s role in a nicotine-mediated antipredator herbivore defense. PNAS, 30 december online. Doi: 10.1073/pnas.1314848111

Elke dag wat acrobatische toeren

De behendigste mannen stelen de show bij de goudkraagmanakin

Mannetjes van de goudkraagmanakin voeren een uitputtende show uit om indruk te maken op vrouwtjes. Dat kunnen ze elke dag opbrengen, maar ze houden het niet lang vol, schrijven Julia Barske en collega’s.

Pijlsnel schiet een klein vogeltje van stengel naar stengel. Onderweg klapt hij zijn vleugels tegen elkaar. Pats!, alsof er een zweep zwiept. Soms maakt hij een laag snorrend geluid door razendsnel een aantal keer met zijn vleugels te slaan.
Het vogeltje is een mannetje goudkraagmanakin, en het opgewonden springen en vleugelklappen is zijn manier om een vrouwtje te imponeren.
Een uitputtingsslag lijkt het, als je het beestje zo energiek in de weer ziet. En het is zeker een forse inspanning: het hartje klopt duizend keer per minuut, twee keer zo veel als voor dit vogeltje overdag normaal is. Tijdens een vleugelklap werkt het hart zelfs extreem hard, met meer dan 20 slagen per seconde!

Toch stoppen de mannetjes maar weinig energie in de balts, ontdekten Julia Barske en collega’s tot hun verrassing. Want de vogels vertonen hun kunsten elke dag maar even.

Verder niets te doen

De onderzoekers wisten al hoe behendig de mannetjes zijn. De vogels baltsen boven een schoongemaakt stukje bosgrond waarop wat stengels staan. Om hun pijlsnelle sprongen tussen die stengels precies te kunnen volgen, maakten de onderzoekers opnamen met een hogesnelheidscamera.
Zo zagen ze dat de vogels, als ze landen, bliksemsnel omdraaien en hun kop naar het midden van de baltsplaats richten. Ze nemen dan een ‘bevroren’ houding aan, waarbij de lange gele veren van hun keel naar voren steken. Het is frappant dat de dieren in volle vaart komen aansuizen en dan ogenblikkelijk, zonder ook maar even hun evenwicht te verliezen, doodstil zitten. Menselijke acrobaten en turners weten hoe moeilijk dat is.
Na een serie sprongen landt een mannetje vaak op de grond om vervolgens al snorrend recht omhoog te springen naar een stengel.

Alles wat de mannetjes in de voortplantingstijd te doen hebben is deze acrobatische toeren uithalen; de zorg voor de jongen komt helemaal op rekening van de vrouwtjes.

Behendigheid

Die kiezen het meest bedreven mannetje om mee te paren, want dat zal gezonde jongen opleveren. De vrouwtjes komen naar baltsplaatsen waar een aantal mannetjes in de weer is en kijken van bovenaf onbewogen toe. Zelden toont een vrouwtje interesse. Slechts enkele mannetjes vallen in de prijzen, en zij worden dan door meerdere vrouwtjes uitverkoren.
Wie zijn deze gelukkige mannetjes? De vlotte jongens die de meeste vleugelklappen laten horen, het snelst in positie zitten na een landing en het rapste weer weg springen. Ook de felle kleur van hun gele kraagveren telt mee.

De vrouwtjes beoordelen de mannetjes dus op hun behendigheid.

Niet veel energie

Die is indrukwekkend. Maar de mannen steken er niet veel energie in, blijkt nu. De meest actieve kereltjes voeren hun kunstje 140 keer per dag op. Elke vertoning duurt tien seconden. Dat betekent dat de toppers maar twintig minuten per dag aan het springen en vleugelklappen zijn. Het kost ze 5 procent van de energie die ze dagelijks verbruiken.
Een gemiddeld mannetje baltst per dag 5 minuten en besteedt er 1,2 procent van zijn energie aan.

Dat valt reuze mee.

Over het geheel genomen leven goudkraagmanakins, die voorkomen in Panama, Colombia en Costa Rica, op een laag pitje, net als andere tropische vogels. De vrouwtjes leggen slechts een of twee eieren per nest en het duurt lang voor de jongen zelfstandig zijn. Goudkraagmanakins hebben een lage stofwisseling, verouderen langzaam en bereiken een hoge leeftijd voor hun formaat van 10 centimeter: ze kunnen wel veertien jaar worden.
Dat de mannetjes zich dagelijks even flink inspannen maakt weinig uit; de rest van de dag verloopt in hun trage levenstempo. Vandaar dat ze het met gemak kunnen volhouden gedurende het lange tropische broedseizoen van 7 maanden.

Willy van Strien

Foto: Nick Athanas (Antpitta.com)

Bekijk de balts van een goudkraagmanakin op YouTube

Bronnen:
Barske, J., L. Fusani, M. Wikelski, N.Y. Feng, M. Santos and B.A. Schlinger, 2014. Energetics of the acrobatic courtship in male golden-collared manakins ( Manacus vitellinus). Proc. R. Soc. B281: 20132482, 18 december online. Doi: 10.1098/rspb.2013.2482
Barske, J., B.A. Schlinger, M. Wikelski & L. Fusani, 2011. Female choice for male motor skills. Proceedings of the Royal Society B 278: 3523-3528. Doi: 10.1098/rspb.2011.0382
Fusani, L., M. Giordano, L.B. Day & B.A. Schlinger, 2007. High-speed video analysis reveals individual variability in the courtship displays of male golden-collared manikins. Ethology 113: 964-972. Doi: 10.1111/J.1439-0310.2007.01395.X

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑