Evolutie en Biodiversiteit

Maand: juni 2014

Ieder haar vak

Spinnen in kolonie doen werk dat past bij hun karakter

Een samenleving draait het best als ieder doet waar hij goed in is. Vrouwtjes in kolonies van de sociale spin Anelosimus studiosus hebben dat ook door. Ze doen werk dat hen ligt, laten Colin Wright en collega’s zien.

Sommige vrouwtjes van de spin Anelosimus studiosus, die voorkomt in Noord en Zuid Amerika, leven in hun eentje in hun eigen web. Maar andere vrouwtjes zoeken elkaar op om een kolonie te vormen. Samen kunnen ze een groter web bouwen en verdedigen en grotere prooien bemachtigen. Bovendien is de zorg voor de jongen in zo’n gemeenschap goed geregeld. De kleintjes krijgen de eerste weken nog te eten van hun moeder. Gaat die moeder dood, dan zijn ook haar jongen verloren. Tenzij ze in een groep leeft waar andere vrouwtjes de zorg overnemen.
Zo’n kolonie kan uit tientallen vrouwtjes bestaan. Mannetjes zijn er nooit bij.

Colin Wright wilde weten of de vrouwtjes in een kolonie alle taken op zich nemen die gedaan moeten worden. Of verdelen ze het werk? En hoe dan?

Agressief of timide

Het was al bekend dat er twee typen vrouwtjes zijn. Er zijn actieve, onverschrokken dames die prooien, vijanden en mannetjes agressief tegemoet treden. En er zijn vrouwtjes die minder heet gebakerd zijn.
Wright vroeg zich af of de persoonlijkheid bepaalt welke taken een spin in een samenleving uitvoert. Hij zette kolonies op in het lab die bestonden uit vier vrouwtjes, twee agressieve en twee timide exemplaren, en hij observeerde het gedrag van de dieren bij verschillende testen.

Het blijkt dat de karakters van de spinnen inderdaad een taakverdeling in een groep doen ontstaan. Agressieve vrouwtjes pakken voornamelijk het stoere werk aan. Ze onderhouden het web, verdedigen de kolonie tegen indringers en vangen prooien. Dat volgt direct uit hun ondernemende aard. En ze brengen het er goed vanaf: ze bouwen stevige webben, treden voortvarend op tegen indringers en weten prooien behendig te vangen. Timide vrouwtjes bakken daar allemaal weinig van.

Menggroep

Maar die timide vrouwtjes maken zich op hun manier ook nuttig. Zij vullen hun tijd vooral met zorg voor de nakomelingen; ze bewaken de eitjes en geven de kleine spinnetjes te eten. En in die taken overtreffen ze de agressieve vrouwtjes. Want als die zich met de jongen bemoeien, willen ze er met hun felle gedrag nog wel eens wat doden, vooral als er veel kleintjes zijn. Bij timide vrouwtjes zijn de spinnetjes veilig.

Eerder onderzoek had al laten zien dat het gemengde kolonies beter vergaat dan kolonies van alleen agressieve of alleen timide types: een menggroep is beter verdedigd, er is meer voedsel beschikbaar en de vrouwtjes leggen grotere eitjes.
Het is nu duidelijk hoe dat komt. Vrouwtjes doen in een kolonie vooral de taken waartoe ze door hun karakter geneigd zijn, en dat is precies ook het werk waarin ze uitblinken. Door die specialisatie is de groep efficiënt georganiseerd.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Anelosimus studiosus. Alex Wild
Klein: gemeenschappelijk web van Anelosimus studiosus. Joe Lapp (Creative Commons)

Bronnen:
Wright, C.M., C.T. Holbrook & J.N. Pruitt, 2014. Animal personality aligns task specialization and task proficiency in a spider society. PNAS, 16 juni online. Doi: 10.1073/pnas.1400850111
Pruitt, J.N. & S.E. Riechert, 2011. How within-group behavioural variation and task efficiency enhance fitness in a social group. Proc. R. Soc. B 278: 1209-1215. Doi: 10.1098/rspb.2010.1700
Pruitt, J.N., S.E. Riechert & T.C. Jones, 2008. Behavioural syndromes and their fitness consequences in a socially polymorphic spider, Anelosimus studiosus. Animal Behaviour 76: 871-879. Doi: 10.1016/j.anbehav.2008.05.009

Schoonheid als verdediging

Roofvijanden hebben moeite met sierlijke slakkenhuisjes

Sprookjesachtig mooi zijn de bizar gevormde slakkenhuisjes van Plectostoma-soorten in Zuidoost-Azië. Ze hebben hun uitbundige versieringen niet voor niets, laten Thor-Seng Liew en Menno Schilthuizen zien.

Net als alle andere dieren hebben ook de Plectostoma-huisjesslakken te maken met vijanden, en naaktslakken horen tot de belangrijkste. ’s Nachts gaan deze rovers op jacht. Ze krijgen de huisjesslakken makkelijk te pakken, want ze zijn sneller en in verhouding reusachtig groot: de Plectostoma-slakken zijn slechts een paar millimeter. De naaktslakken drukken een slachtoffer stevig tegen de grond en proberen het beestje in het huisje met hun zuigslurf te bereiken.
Maar ze hebben er een zware dobber aan, en dat komt doordat de huisjes zo grillig gevormd zijn.

Tuba

De Plectostoma-slakken hebben, als ze volwassen zijn, een huisje met een vreemd gebogen uiteinde. Een slakkenhuis is een buis die aan een kant dicht is (de top) en aan de andere kant open (de mond); de buis is als een spiraal gewonden. Maar bij Plectostoma draait de laatste winding niet met de spiraal mee. Hij buigt af, een andere kant op. Deze ‘tuba’ is een loze ruimte als de slak zich in zijn huisje heeft teruggetrokken.
Om die slak te kunnen eten zou de naaktslak zijn zuigslurf door de tuba heen moeten steken en dan een bocht laten maken. Dat haalt die slurf niet.
De naaktslak moet dan overschakelen op een tweede strategie en een gat in de spiraal boren. Maar dat kost veel tijd en energie. De huisjes zijn versierd met flinke ribbels die het extra moeilijk maken om er doorheen te boren. De naaktslak kan Plectostoma-slakken dus wel te pakken krijgen en opeten, maar vanwege de tuba en de ribbels gaat het alleen met veel moeite.

Jonge slakjes

Jonge slakken zijn veel kwetsbaarder. De bouw van het huisje begint namelijk bij de top en de spiraal groeit vanaf de mondopening aan. Dat betekent dat eerst de gewone windingen verschijnen. Pas als de spiraal klaar is wordt de tuba eraan gebouwd. Tot die tijd kan een naaktslak het jonge slakje makkelijk via de mond van zijn huisje bereiken.
Geen wonder dus dat naaktslakken liever jonge dan oude huisjesslakken aanvallen en eten, zoals bleek uit proeven die Liew deed aan Plectostoma concinnum, een soort die op Borneo voorkomt.

De prachtige versieringen van de huisjes van Plectostoma-slakken dienen dus als bescherming tegen naaktslakken. Maar de verdediging is niet volmaakt. Jonge slakjes hebben nog geen bescherming en volwassen dieren maken het hun vijanden wel moeilijk, maar niet onmogelijk.

Voldoende kalk

Voor zover bekend zijn Plectostoma-soorten de enige landslakken met zulke uitbundig versierde huisjes. Ik veronderstel dat het voor andere huisjesslakken die op land leven niet loont om hun huisjes met versieringen te versterken. Plectostoma-soorten leven op kalksteenheuvels en vinden daar voldoende materiaal om uitgroeisels te maken aan hun huisjes, die uit een kalkverbinding bestaan. Andere huisjesslakken hebben die luxe niet, en als versieringen geen volledige veiligheid verschaffen kunnen ze die misschien beter achterwege laten.

Er leven tientallen Plectostoma-soorten op kalksteenheuvels in Zuidoost-Azië. Elke heuvel heeft unieke soorten die nergens anders voorkomen. Momenteel worden veel van deze bijzondere soorten met uitsterven bedreigd omdat heuvels worden afgegraven voor de cementindustrie.

Willy van Strien

Thor-Seng Liew promoveerde op 18 juni in Leiden

Foto: Naaktslaak boort een gat in Plectostoma concinnum. Thor-Seng Liew.
Tekening: Negen Plectostoma-soorten van Borneo. Jaap Vermeulen.

Bron:
Liew, T-S. & M. Schilthuizen, 2014. Association between shell morphology of micro-land snails (genus Plectostoma) and their predator’s predatory behaviour. PeerJ 2:e329, 1 april. Doi: 10.7717/peerj.329

Klantvriendelijk karakter

Rustige, voorzichtige poetsvissen leveren de beste diensten

Veel poetsvissen werken netjes. Zij plukken nauwkeurig de parasieten van andere vissen af. Maar er zijn ook poetsers die vaak parasieten laten zitten en een stukje uit de huid van hun klanten bijten. Dat is een kwestie van persoonlijkheid, ontdekten Alexander Wilson en collega’s.

Muizen, vogels en vissen (en vermoedelijk ook andere dieren) verschillen in temperament. Elk dier heeft een persoonlijkheid die ergens tussen twee uitersten zit. Aan de ene kant zijn er actieve en nieuwsgierige risicozoekers, aan de andere kant passieve, voorzichtige types.

Alexander Wilson vroeg zich af of die persoonlijkheid zich weerspiegelt in de manier waarop de gewone poetslipvis, Labroides dimidiatus, met zijn klanten omspringt. De poetslipvis, die leeft op de koraalriffen van de Rode Zee, de Indische Oceaan en de Stille Oceaan, verwijdert bloedzuigende parasieten van andere vissen. Dat is winst voor beide partijen: de klanten raken hun parasieten kwijt die, de poetsvis heeft te eten.
Maar poetsvissen kunnen hun klanten bedonderen door een hapje uit de beschermende slijmlaag te bijten in plaats van parasieten weg te plukken. Zo’n slijmhapje hebben ze namelijk liever, want het is voedzamer. De ene poetser misdraagt zich vaker dan de andere. Hoort dat bij zijn persoonlijkheid?

Persoonlijkheidstest

Wilson observeerde en filmde een aantal poetsvissen op het Groot Barrièrerif bij Australië. Hij hield bij hoeveel klanten elke poetser hielp en hoe lang hij zich met een klant bezighield, hij schatte hoeveel parasieten hij weghaalde en hoe vaak hij beet, wat te zien is aan de reactie van de klant.
Daarna ving hij de poetsvissen voor een persoonlijkheidstest in een aquarium op het lab. Hij bepaalde daar hoe actief ze waren, hoe snel ze op een onbekend voorwerp af durfden te gaan en hoe vaak ze zich op een veilig plekje terugtrokken.

De persoonlijkheid van poetsvissen bepaalt inderdaad hoe ze met hun klanten omspringen, is de conclusie.
Er zijn vissen die op hun vaste ‘poetsstation’ blijven, veel klanten bedienen, veel tijd aan de klanten besteden, veel parasieten weghalen en weinig bijten. Deze strategie levert een vaste bron aan voedsel op. Klantvriendelijke poetsers blijken bij de persoonlijkheidstest een rustige en voorzichtige aard te hebben.

Riskant

Andere poetsvissen verlaten hun plekje vaak, helpen minder klanten, halen minder parasieten weg – en bijten de klanten nogal eens. Zij krijgen de favoriete en voedzame slijmhapjes binnen, maar hun strategie is ook riskant. Een gedupeerde klant kan de valsspeler van zijn plaats verjagen of overstappen naar een concurrerende poetsvis. Ook wachtende klanten vertrekken als ze zo’n poetser een klant zien bijten. Maar oneerlijke poetsers tonen zich bij de persoonlijkheidstest actief en onverschrokken. Ze zijn dus bereid om de risico’s te nemen en om te verkassen en elders nieuwe klanten te zoeken die ze kunnen bedriegen.

Willy van Strien

Foto: Twee gewone poetslipvissen helpen een gevlekte reuzentandbaars. Richard Ling (Wikimedia Commons)

Zie ook: Schoonmakers in het gareel

Bron:
Wilson, A.D.M., J. Krause, J.E. Herbert-Read & A.J.W. Ward, 2014. The personality behind cheating: behavioural types and the feeding ecology of cleaner fish. Ethology, 2 juni online. Doi: 10.1111/eth.12262

Waterballet

Biologen ontdekken nieuwe Indiase danskikkers

Kikkermannetjes van Micrilaxus-soorten uit India sloven zich aardig uit om een vrouwtje te verleiden: ze roepen en steken een vlag uit. Sathyabhama Das en collega’s vonden een aantal nieuwe soorten.

Regelmatig stuiten biologen op verrassingen. Zo vonden Sathyabhama Das Biju en collega’s onbekende soorten Micrixalus-kikkers in India. Sommige daarvan hebben iets leuks: de mannetjes ‘dansen’ om vrouwtjes te verleiden en om rivalen te waarschuwen.

De biologen voegen veertien nieuwe soorten Micrixalus-kikkers toe aan de elf die al bekend waren. Al deze soorten komen alleen voor in de West-Ghats, een bergketen aan de westkust van India. De kikkers, slechts een paar centimeter groot, leven daar langs bergstromen. Minstens acht van de soorten dansen; twee van die acht waren al bekend.

Opgeblazen keelzak

De dansende kikkers verzamelen zich na de regentijd in grote groepen in ondiepe delen van bergbeken om te broeden, vaak bij kleine stroomversnellingen. De mannetjes gaan op een kiezel zitten en trekken de aandacht van de vrouwtjes door te roepen en een helderwitte keelzak op te blazen. Af en toe tikken ze met een achterpoot. En als ze op dreef zijn strekken ze een achterpoot wijd uit en houden die even als een vlag in de lucht, met gespreide tenen en zwemvliezen. ‘Dansen’ is hiervoor misschien een groot woord, maar grappig is het wel.

Als een vrouwtje een mannetje ziet zitten, paren ze. Zij graaft dan een kuiltje in de bodem van de beek, legt haar eitjes erin en begraaft ze.

Waarschuwing

Maar de mannetjes vlaggen ook naar elkaar, om te laten zien dat ze bereid zijn om hun plekje tegenover elkaar te verdedigen, schreven Doris Preininger en collega’s vorig jaar. Komt er een mannetje te dichtbij een ander, dan probeert die hem met zijn achterpoot weg te schoppen.
Door een poot uit te steken als een indringer nadert, geven de mannetjes alvast een waarschuwing af.

Willy van Strien

Foto: Sathyabhama Das Biju (Wikimedia Commons)

De biologen maakten een leuk YouTube-filmpje over de Indiase danskikkers. Er is ook een kortere versie.

Bronnen:
Biju, S.D., Sonali Garg, K.V. Gururaja, Yogesh Shouche & Sandeep A. Walujkar, 2014. DNA barcoding reveals unprecedented diversity in Dancing Frogs of India (Micrixalidae, Micrixalus): a taxonomic revision with description of 14 new species. Ceylon Journal of Science (Bio. Sci.) 43, 8 mei online. Doi: 10.4038/cjsbs.v43i1.6850
Preininger, D., M.J. Stiegler, K.V. Gururaja, S.P. Vijayakumar, V.R. Torsekar, M. Sztatecsny & W. Hödl, 2013. Getting a kick out of it: multimodal signalling during male-male encounters in the foot-flagging frog Micrixalus aff. saxicola from the Western Ghats of India. Current Science 105 : 1735-1740.
Preininger, D., M. Boeckle, M. Sztatecsny & W. Hödl, 2013. Divergent receiver responses to components of multimodal signals in two foot-flagging frog species. PLoS One 8: e55367. Doi: 10.1371/journal.pone.0055367

Verrassing in vogelstamboom

Loopvogels vlogen naar hun bestemming

Loopvogels hebben een vliegende voorouder, schrijven Allan Baker en collega’s. Pas toen ze hun huidige leefgebied bereikt hadden, verloren ze hun vleugels.

Alle continenten en grote eilanden van het zuidelijk halfrond hebben hun eigen loopvogels. Zuid-Amerika heeft zijn nandoes, Afrika de struisvogel en Australië zijn emoe en kasuarissen; kasuarissen komen ook voor op Nieuw-Guinea. Op Nieuw-Zeeland leven kiwi’s, de enige kleintjes onder de loopvogels. En vroeger waren er moa’s in Nieuw-Zeeland en olifantsvogels op Madagaskar.
Het is verleidelijk om te denken dat deze bijzondere vogels allemaal afstammen van eenzelfde grote, niet-vliegende voorouder die leefde op het zuidelijk supercontinent Gondwana. En dat de voorouder zich opsplitste toen die landmassa uiteenviel, zodat verschillende groepen ontstonden. Maar dat idee kunnen we definitief vergeten.

Oude kaakvorm

Wat wel klopt is dat de loopvogels aan elkaar verwant zijn. Ze horen tot de oudste groep moderne vogels, de Paleognathae (‘vogels met een oude kaakvorm’). Tot diezelfde groep horen ook de vliegende tinamoes van Midden- en Zuid-Amerika.
Als de loopvogels een grote, niet-vliegende gemeenschappelijke voorouder op Gondwana zouden hebben, dan moeten de tinamoes een aparte tak aan de stamboom van de Paleognathae bezetten. Zij kunnen niet van die niet-vliegende voorouder afstammen, want als het vermogen om te vliegen eenmaal verloren is gegaan, dan is dat voorgoed. Bovendien moet de plaats van de loopvogels op de stamboom dan het uiteenvallen van Gondwana weerspiegelen: de meest nauw verwante soorten in gebieden die het langst met elkaar gebonden waren.

De werkelijkheid is anders, blijkt uit DNA-onderzoek dat gedaan is om de verwantschap tussen de soorten te bepalen; ook uit de botten van de uitgestorven vogels is nog DNA te halen voor onderzoek.

De tinamoes staan niet apart van de loopvogels, schrijven Allan Baker en collega’s. Op de stamboom zitten ze juist midden tussen de loopvogels in.

Langeafstandsvlieger

En de onderlinge verwantschappen binnen de Paleognathae hebben nog meer verrassingen. De tinamoes horen niet bij de nandoes, die ook in Zuid-Amerika leven, maar ze blijken het nauwst verwant aan de moa’s, ver weg in Nieuw-Zeeland. Kieren Mitchell en andere biologen ontdekten dat de olifantsvogels van Madagaskar geen naaste familie zijn van de struisvogel van het naburige Afrika. Nee, ze zitten het dichtst bij de kiwi’s van Nieuw-Zeeland. En dat terwijl Madagaskar en Nieuw-Zeeland nooit direct met elkaar verbonden zijn geweest. Kiwi’s en moa’s, beide van Nieuw-Zeeland, zijn juist weer niet aan elkaar verwant.

De conclusie is dat de loopvogels geen gemeenschappelijke forse, niet-vliegende voorouder hebben. Maar samen met tinamoes stammen ze af van een betrekkelijk kleine langeafstandsvlieger. Na het opsplitsen van Gondwana hebben ze zich vliegend over de zuidelijke gebieden verspreid. Daarna zijn ze hun eigen weg gegaan.

In plaats van dinosauriërs

Het is natuurlijk wel opmerkelijk dat de grote loopvogels (nandoes, struisvogel, emoe, kasuarissen, moa’s en olifantsvogels) onafhankelijk van elkaar eenzelfde weg aflegden: ze werden onvogelachtig groot en verloren hun vliegvermogen. Mitchell en collega’s vermoeden dat ze elk in hun eigen leefomgeving de plaats hebben ingenomen van dinosauriërs die verdwenen waren. Ze konden dat doen voordat de grote zoogdieren verschenen.
Kiwi’s en tinamoes bleven klein, misschien omdat er in hun omgeving al grote vogels rondliepen waartegen ze niet waren opgewassen: de moa’s in Nieuw-Zeeland en de nandoes in Zuid-Amerika. Alleen de tinamoes hielden hun vliegvermogen, al vliegen ze slecht en leven ze voornamelijk op de grond.

Is er een kans dat verder DNA-onderzoek dit beeld weer overhoop zal gooien? Het zou niet de eerste keer zijn dat ideeën over de evolutionaire stamboom sneuvelen. Maar het DNA-onderzoek is tegenwoordig behoorlijk betrouwbaar. Mijn gok is dat dit verhaal dicht bij de waarheid zit.

Willy van Strien

Foto: Oranjehalskasuaris, Snowmanradio (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Mitchell, K.J., B. Llamas, J. Soubrier, N.J. Rawlence, T.H. Worthy, J. Wood, M.S.Y. Lee & A. Cooper, 2014. Ancient DNA reveals elephant birds and kiwi are sister taxa and clarifies ratite bird evolution. Science 344: 898-900. Doi: 10.1126/science.1251981
Baker, A.J., O. Haddrath, J.D. McPherson & A. Cloutier, 2014. Genomic support for a moa-tinamou clade and adaptive morphological convergence in flightless ratites. Molecular Biology and Evolution, 13 mei online. Doi: 10.1093/molbev/msu153

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑