Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Maand: februari 2014

Warm gezinsleven

24 februari 2014 /

Jonge oorwurmen krijgen aandacht van hun moeder en van elkaar

Oorwurmen groeien op in eenoudergezinnen. Bekend was al dat een oorwurmmoeder een tijdlang voor haar jongen zorgt, wat bij insecten maar weinig voorkomt. Nu melden Joachim Falk en collega’s dat de jongen ook elkaar steunen door voedsel te delen. 

Een vrouwtje van de gewone oorwurm, Forficula auricularia, legt in het najaar twintig tot veertig eitjes in een holletje in de grond. De hele winter bewaakt zij de eitjes; ze zorgt dat ze niet uitdrogen of beschimmelen. Als in het vroege voorjaar de jongen zijn uitgekomen, blijven ze nog een paar weken bij hun moeder. Zij beschermt ze, braakt voedsel voor hen op en begeleidt ze als ze ’s nachts zelf eten gaan zoeken.
Jonge oorwurmen zijn kleine versies van volwassen dieren, oftewel nimfen. De nimfen kunnen het zonder zorg redden. Ze zijn bijna meteen mobiel en kunnen zelfstandig voedsel zoeken. Maar ze doen het beter als hun moeder zich om hen bekommert.

Adoptie

Niet elk vrouwtje met eitjes overleeft de winter of het voorjaar. Nimfen die geen moeder meer hebben verlaten hun holletje en proberen zich aan te sluiten bij de jongen van een ander vrouwtje. Ze zoeken liefst een gastgezin waarin de nimfen kleiner zijn dan zijzelf. Een moeder neemt weesjes die zijn komen aanlopen meestal op: Joachim Falk en collega’s hadden eerder al ontdekt dat oorwurmweesjes worden opgevangen in adoptiegezinnen.

Tweedehandsvoedsel

Nu blijkt dat de nimfen uit een gezin elkaar helpen. Ze houden elkaar schoon en ze delen voedsel, zoals de onderzoekers het formuleren. Dat gebeurt alleen wel wat indirect – en een tikje onsmakelijk. De diertjes eten namelijk elkaars uitwerpselen op. Ze doen dat altijd, maar vooral als ze geen voedsel van de moeder krijgen. De onderzoekers lieten dat zien met proeven waarbij ze een nimf een dag apart hielden, geen eten gaven en daarna terugzetten bij zijn maatjes die op die dag gekleurd voedsel hadden gegeten. Omdat de beestjes doorschijnend zijn, konden ze zien hoe de kleurstof uit het voedsel dat de anderen gegeten hadden in de hongerige nimf verscheen.
Nimfen van een gezin vinden de uitwerpselen van de anderen natuurlijk toch wel. Het bijzondere is echter dat ze extra veel uitwerpselen voor elkaar produceren als er behoefte aan is. Ze eten die van de grond, of ze nemen het weg uit elkaars anus. Dat gaat allemaal gemoedelijk, zonder agressie.

Dat ‘tweedehands voedsel’ is waardevol. Nimfen groeien ervan, dus er zitten blijkbaar nog voedingsstoffen in; de eerste gebruiker heeft niet alles eruit gehaald. Vandaar dat de onderzoekers spreken van voedsel delen. Ze denken dat nimfen deze voeding makkelijk kunnen opnemen omdat het al is voorverteerd. Moeilijk afbreekbare stoffen, zoals cellulose, zitten er niet meer in. Bovendien kunnen de nimfen er bacteriën uit opnemen om een goede darmflora mee op te bouwen.

Kannibalisme

Maar als voedsel schaars is, komen nimfen voor zichzelf op en kunnen ze elkaar doden of zelfs opeten. Ze doden en eten dan eerder nimfen van een andere moeder dan eigen broertjes en zusjes, en de kleinere nimfen leggen het meestal af tegen grotere. Geadopteerde nimfen vormen in zo’n situatie een risicofactor. Ook de aanwezigheid van de moeder pakt verkeerd uit als er veel concurrentie om voedsel is: er gaan dan meer nimfen dood dan wanneer er geen moeder is.

Het gezinsleven heeft dus ook nadelen, met name in slechte tijden. Maar de voordelen wegen kennelijk zwaarder. Dat nimfen voedsel delen in goede tijden is zo’n voordeel. Deze samenwerking is misschien de opmaat naar ontwikkeling van een complexere sociale samenlevingsvorm, zoals bijvoorbeeld mieren, termieten en sommige bijen en wespen die hebben, denken de auteurs.

Willy van Strien

Foto: Joël Meunier

Bronnen:
Falk, J., J.W.Y. Wong, M. Kölliker & J. Meunier, 2014. Sibling cooperation in earwig families provides insights into the early evolution of social life. The American Naturalist, 12 februari online. Doi: 10.1086/675364
Wong, J.W.Y. & M. Kölliker, 2013. The more the merrier? Condition-dependent brood mixing in earwigs. Animal Behaviour 4: 845–850. Doi: 10.1016/j.anbehav.2013.07.027
Meunier, J. & M. Kölliker, 2012. When it is costly to have a caring mother: food limitation erases the benefits of parental care in earwigs. Biology Letters 8, 547-550. Doi:10.1098/rsbl.2012.0151
Dobler, R. & M. Kölliker, 2010. Kin-selected siblicide and cannibalism in the European earwig. Behavioral Ecology 21: 257-263. Doi:10.1093/beheco/arp184
Staerkle, M. & M. Kölliker, 2008. Maternal food regurgitation to nymphs in earwigs (Forficula auricularia). Ethology 114: 844-850. Doi: 10.1111/j.1439-0310.2008.01526.x

Geen strijd, wel broedsucces

18 februari 2014 /

Uitgekiende vermomming bij bonte vliegenvangers

Sommige mannetjes van de bonte vliegenvanger missen de typische mannenkleuren. Nu blijkt dat deze mannetjes – in de ogen van vogels – niet lijken op hun eigen vrouwtjes, maar op vrouwtjes van de withalsvliegenvanger. Sara Calhim en collega’s zoeken naar een verklaring.

Er zijn mannetjes van de bonte vliegenvanger die vermomd door het leven gaan. Ze hebben niet het typisch mannelijke zwart-witte verenkleed, maar de grijsbruine kleur van vrouwtjes. In het voorjaar komen deze vogels vanuit Afrika naar Europa om te broeden. In het broedgebied proberen mannetjes de beste nestplaatsen te veroveren, en dan zijn de onderlinge concurrentie en agressie hevig. Zwart-witte mannetjes die goed op kleur zijn hebben het overwicht.

Met rust gelaten

Maar mannetjes in vrouwenkleuren hebben ook een voordeel: zij ontkomen aan de agressie. Hoewel ze van vrouwtjes zijn te onderscheiden aan een witte vlek op hun voorhoofd, behandelen andere mannetjes hen toch als vrouwtjes en laten hen met rust. Zo kunnen ze zonder veel strijd een nestplaats vinden.

Dat lukt ook in gebieden waar de bonte vliegenvanger samen voorkomt met de withalsvliegenvanger: in een groot gebied in Midden-Europa en op een paar Zweedse eilanden. Bonte vliegenvangers en withalsvliegenvangers zijn nauw aan elkaar verwant en lijken op elkaar. ‘Withalsmannetjes’, die ook zwart-wit zijn, zijn de ‘bonte mannetjes’ de baas, maar ook zij laten grijsbruine bonte mannetjes met rust.

Mannetjes met het uiterlijk van vrouwtjes kunnen dus zonder stoer gedoe aan een nestplaats komen. Omdat ze minder opvallen worden ze bovendien minder vaak gegrepen door roofvogels.

Een nadeel is er ook: vrouwtjes hebben graag een zwart-witte partner.

Mimicry

Sara Calhim kwam op het idee om na te gaan op welke vrouwtjes de grijsbruine bonte-vliegenvangermannetjes eigenlijk lijken. Ze bekeek de samenstelling van de kleurpigmenten in de veren en bepaalde hoe de veerkleuren voor vogels zijn. Vogels zien, anders dan wij, ook ultraviolet.

Vrouwtjes van de bonte vliegenvanger blijken voor vogels een andere kleur te hebben dan vrouwtjes van de withalsvliegenvanger, ook al zien ze er voor ons hetzelfde uit. Dat kleurverschil komt door een andere pigmentsamenstelling.
En de bonte mannetjes met een vrouwelijk uiterlijk? Hun grijsbruine kleur verschilt van die van hun eigen, bonte vrouwtjes, zo blijkt. In plaats daarvan lijken deze mannetjes sprekend op withalsvrouwtjes. Een opmerkelijk geval van mimicry: sommige mannetjes hebben de kleur van vrouwtjes van een andere soort.

Toch herkend

Dat lijkt een goede strategie. Om de agressie van mannetjes te ontlopen, maakt het namelijk niet uit op welke vrouwtjes de grijsbruine mannetjes lijken. Maar voor het succes bij vrouwtjes maakt het wel uit. Dankzij de withalskleur kunnen bonte vrouwtjes de grijsbruine bonte mannetjes goed herkennen als mannetjes. Ze behandelen die mannetjes dan niet als vrouwelijke rivalen, waar ze agressief tegen zijn, maar als mogelijke partners.
Een als vrouwtje vermomd bont mannetje kan dus scoren bij vrouwtjes van zijn eigen soort. Waar bonte en withalsvliegenvangers samen voorkomen, hebben veel bonte vrouwtjes zelfs een voorkeur voor deze grijsbruine mannetjes. Daarmee hebben ze namelijk zeker een mannetje van de goede soort te pakken. Zouden ze met een withalsmannetje paren – en zo’n vergissing gebeurt soms – dan levert dat wel jongen op, maar die hebben geen succes. De dochters van een gemengd paar zijn onvruchtbaar, de zonen onaantrekkelijk voor vrouwtjes.

Erfelijk

Vrouwtjes withalsvliegenvanger kennen alleen zwart-witte mannen (volwassen withalsmannen in broedkleed zijn nooit grijsbruin) en willen alleen zwart-witte mannen. Die zullen in een bruingrijze bonte man nooit een partner te zien.

De kleur van het verenkleed van bonte vliegenvanger-mannetjes (zwart-wit of grijsbruin-wit) is erfelijk bepaald. Waar de vogels samen voorkomen met withalsvliegenvangers is de concurrentie tussen mannen om nestplaatsen hevig en de kans op vergissing voor een vrouwtje groot. Daar komen meer grijsbruine bonte mannetjes voor dan in gebieden zonder withalzen.

Willy van Strien

Foto: Zwart-wit mannetje bonte vliegenvanger. Lars Falkdalen Lindahl (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Calhim, S., P. Adamik, P. Järvistö, P. Leskinen, J. Török, K. Wakamatsu & T. Laaksonen, 2014. Heterospecific female mimicry in Ficedula flycatchers. Journal of Evolutionary Biology, 3 februari online. Doi: 10.1111/jeb.12328
Qvarnström, A., A.M. Rice & H. Ellegren, 2010. Speciation in Ficedula flycatchers. Phil. Trans. R. Soc. B 365: 1841-1852. Doi: 10.1098/rstb.2009.0306
Slagsvold, T., S. Dale & A. Kruszewicz, 1995. Predation favours cryptic coloration in breeding male pied flycatchers. Animal Behaviour 50: 1109-1121. Doi: 10.1016/0003-3472(95)80110-3
Sætre, G.-P., S. Dale & T. Slagsvold, 1994. Female pied flycatchers prefer brightly coloured males. Animal Behaviour 48: 1407-1416. Doi: 10.1006/anbe.1994.1376

Alsjeblieft, voor jou!

10 februari 2014 /

Spinnenman maakt indruk met mooi ingepakt cadeau

Mannetjes Paratrechalea ornata, een spin, geven bun partner een bruidsgift. Het beste is het, wanneer de heren hun bruidsgift eerst inspinnen: de dames zijn dol op een in witte zijde verpakt cadeautje, schrijven Mariana Trillo en collega’s.

Zodra een mannetje van de spinnensoort Paratrechalea ornata een vrouwtje een smakelijke vlieg voorhoudt, heeft hij haar belangstelling. En als het dan tot een paring komt, zal die lekker lang duren. Een vrouwtje eet tijdens de paring de prooi op die haar minnaar haar aanbiedt. Hoe groter zijn geschenk is, hoe gewilliger zij ervan wordt en hoe langer de paring duurt.
En daar profiteert hij van, want hij kan dan meer sperma overbrengen. Aangezien spinnenvrouwtjes met meerdere mannetjes paren zullen zijn zaadcellen het moeten opnemen tegen de zaadcellen van rivalen. Hoe meer sperma hij heeft kunnen geven, hoe meer jonge spinnetjes straks van hem zullen zijn.

Niet alleen de grootte van het geschenk doet ertoe, maar ook de verpakking telt mee, blijkt nu uit onderzoek van Mariana Trillo en collega’s. Een mannetje dat iets wits bij zich heeft vinden vrouwtjes interessanter dan een mannetje zonder iets wits.

Conditie

Wit zien ze waarschijnlijk beter, want Paratrechalea ornata, een spin uit Zuid-Amerika die langs stromen en rivieren leeft, is alleen actief als het donker is. Maar los daarvan hebben vrouwtjes een goede reden om de cadeauverpakking te waarderen, laten de onderzoekers zien. Ze brachten een aantal mannetjes in contact met het spinsel van een vrouwtje (een trigger om op de versiertoer te gaan) en gaven hen een prooi. Sommige mannetjes hadden ze de dagen daarvoor volop te eten gegeven, andere mannetjes hadden ze twee weken laten vasten.
De meeste weldoorvoede mannetjes deden veel moeite om de prooi netjes in te spinnen. Hongerige mannetjes maakten er weinig werk van.

Een mannetje dat aan komt zetten met een mooi wit pakje is dus zeker een mannetje in goede conditie. Hier was die conditie een gevolg van de proefopzet, maar doorgaans wijst een topconditie op een goede erfelijke kwaliteit. Omdat de jongen van een sterke vader iets van zijn goede eigenschappen  zullen erven, doet een vrouwtje er goed aan om langdurig met zo’n mannetje te paren.

Een mannetje dat een vrouwtje benadert met een onverzorgd pakje en geweigerd wordt, kan maar één ding doen: zijn geschenk alsnog keurig inpakken. En dat doet hij dan ook meestal.

Willy van Strien

Foto: Mannetje Paratrechalea ornata met een ingepakt cadeau. Mariana C. Trillo

Bronnen:
Trillo, M.C., V. Melo-González & M.J. Albo, 2014. Silk wrapping of nuptial gifts as visual signal for female attraction in a crepuscular spider. Naturwissenschaften, 15 januari online. Doi: 10.1007/s00114-013-1139-x
Klein, A.L., M.C. Trillo, F.G. Costa & M.J. Albo, 2014. Nuptial gift size, mating duration and remating success in a Neotropical spider. Ethology Ecology & Evolution 26: 29-39. Doi: 10.1080/03949370.2013.850452
Albo, M.J. & F.G. Costa, 2010. Nuptial gift-giving behaviour and male mating effort in the Neotropical spider Paratrechalea ornata (Trechaleidae). Animal Behaviour 79: 1031-1036. Doi: 10.1016/j.anbehav.2010.01.018

Slang maakt glijvlucht

4 februari 2014 /

Paradijsslang verandert in een beweeglijke vleugel

Een paradijsslang vervormt zich om te kunnen vliegen, schrijven Daniel Holden, Jake Socha en collega’s. Hij maakt van zichzelf een flexibele vleugel.

Hij heeft geen vleugels, en ook geen huidplooien of vliezen die hem kunnen dragen. Niets. En toch kan de paradijsslang vliegen, althans: hij kan een indrukwekkende glijvlucht uitvoeren. Hoe doet hij dat, wilden Daniel Holden, Jake Socha en collega’s weten.


De paradijsslang leeft in Zuidoost-Azië, net als een handvol andere soorten ‘vliegende slangen’ die aan hem verwant zijn. Hij begint een vlucht meestal met een sprong vanaf een boomtak. Dan laat hij zich een stuk omlaag vallen voordat hij overgaat op een langzaam dalende glijvlucht. Die duurt een paar seconden; met een snelheid van 10 meter per seconde legt een vliegende paradijsslang rustig 20 meter af. Hij kan in de lucht van richting veranderen en landt netjes op de grond of in de vegetatie, zonder ongelukken.

Afgeplat

Wat opvalt is dat de slang tijdens zijn vlucht de vorm van zijn lichaam verandert door zijn ribben (slangen hebben tientallen paren ribben tussen kop en staart) naar voren en naar boven te draaien. Hij heeft dan geen cilindervorm meer: op dwarsdoorsnede is hij niet rond, maar breed en hol van onderen en bol van boven.
De onderzoekers maakten een kunststof staaf naar het model van zo’n afgeplatte slang, lieten die zakken in een watertunnel loodrecht op de stroomrichting en keken hoe de staaf de waterstroom vervormde. De stroming van water is vergelijkbaar met die van lucht.
De afgeplatte vorm bleek goede ‘aerodynamische’ eigenschappen te hebben, oftewel: hij levert genoeg draagkracht en niet te veel weerstand voor een glijvlucht.

Veranderlijke S

Als de paradijsslang vliegt, houdt hij zijn lijf in een S-vorm, meestal met drie of vier bochten. Grote delen van het dier staan dan loodrecht op de vliegrichting en die delen leveren de draagkracht.

Daarmee is de vliegende paradijsslang nog niet helemaal begrepen. Want er valt nog iets op. Terwijl de slang door de lucht zeilt, maakt hij ook zijwaartse golfbewegingen die vanaf de kop naar achteren lopen, zodat de S-vorm steeds verandert. Bovendien zwaait hij op een complexe manier met zijn achterlijf. Ongetwijfeld is dat van belang voor zijn vliegprestatie, maar het is nog de vraag hoe. Dat willen de onderzoekers nu gaan uitvogelen.

Willy van Strien

Foto’s: Jake Socha

Filmpje van vliegende paradijsslang
Hoe komt de vliegende paradijsslang aan draagkracht? De onderzoekers leggen het uit op video (in het Engels).

Bronnen:
Holden, D., J.J. Socha, N.D. Cardwell & P.P. Vlachos, 2014. Aerodynamics of the flying snake Chrysopelea paradisi: how a bluff body cross-sectional shape contributes to gliding performance. The Journal of Experimental Biology 217: 382-394. Doi: 10.1242/jeb.090902
Socha, J.J., 2011. Gliding flight in Chrysopelea: turning a snake into a wing. Integrative and Comparative Biology, 51:  969-982. Doi: 10.1093/icb/icr092

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑