Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Maand: juli 2014

Wie onderhoudt het dak?

25 juli 2014 /

Republikeinwever werkt aan gezamenlijk nest als familie profiteert

Nesten van republikeinwevers, die zijn gemaakt van stevig gras en tonnen kunnen wegen, zijn beslist iets bijzonders. Het overkoepelende ‘dak’ dat de nestkamers ondersteunt moet apart gemaakt en onderhouden worden. René van Dijk en collega’s gingen na welke vogels dat doen.

Op de droge savannen van de Kalahari in zuidelijk Afrika hangen enorme, zware vogelnesten in Acacia-bomen, gemaakt van een grote hoeveelheid gras. Honderden republikeinwevers vliegen de vele nestopeningen in en uit. René van Dijk en collega’s vroegen zich af welke vogels bereid zijn om zich met het dak bezig te houden.

Bescherming

Dat is een goeie vraag. Je kunt je namelijk voorstellen dat elke republikeinwever die gemeenschapstaak het liefst aan zijn nestgenoten overlaat en al zijn eigen tijd en energie in zijn voortplanting steekt. Toch zijn er kennelijk altijd genoeg vogels die zich om het dak bekommeren. Anders zou het gemeenschappelijke nest in verval raken, en dat gebeurt niet. Integendeel: de nesten blijven tientallen jaren in stand.

En daar profiteren alle bewoners van, ook zij die niet aan het dak werken. De constructie biedt niet alleen een structuur voor de nestkamers waarin ze broeden en rusten, maar beschermt ook tegen extreme hitte en kou. De temperatuur buiten kan overdag oplopen tot boven 40˚C en in winternachten dalen tot rond het vriespunt. In de nestkamers zijn die schommelingen wat gedempt.
Bovendien zijn de vogels in het gemeenschappelijke nest veiliger tegen roofvijanden. De republikeinwevers verliezen veel jongen aan slangen, en zonder gemeenschappelijk nest zou dat verlies waarschijnlijk groter zijn.
Alle vogels hebben de constructie dus hard nodig, maar alleen degenen die eraan bouwen dragen de lasten. Welke vogels zijn daartoe bereid?

Van Dijk en collega’s gingen aan de slag in het Benfontein Natuurreservaat in Zuid Afrika. De kolonies van de versamelvoël daar worden al tientallen jaren onderzocht; de vogels, die 16 jaar oud kunnen worden, dragen kleurringen om de poten waaraan ze individueel herkenbaar zijn. De biologen observeerden de republikeinwevers en deden DNA-onderzoek om vast te stellen welke vogels familie van elkaar waren.

Verwante buren

Die familierelaties blijken de sleutel te zijn tot het antwoord op de vraag welke vogels zich inzetten voor de gezamenlijke nestconstructie.
Het dakonderhoud is mannenwerk, en mannetjes repareren vooral het gedeelte boven hun eigen nestkamer. Maar slechts de helft van alle mannetjes helpt mee. De mannetjes die zich met het dak bemoeien, zo laat het onderzoek zien, zijn mannetjes die familieleden als buren hebben. De vogels die van hun inspanningen profiteren zijn dus niet zomaar nestgenoten, maar nauwe verwanten, waaronder hun nakomelingen. Dan is de bereidwilligheid goed te begrijpen.

En er zijn veel mannetjes die vaders, zoons of broers als buren hebben, want mannetjes blijven in de kolonie als ze volwassen zijn, terwijl vrouwtjes uitvliegen. In de kolonie zoeken mannetjes een plaats in de buurt van hun ouders. Omdat mannelijke familieleden vaak bij elkaar in de buurt blijven zijn er voldoende mannetjes bereid om het gezamenlijke nest te onderhouden. Voor zichzelf en voor hun familie.

Willy van Strien

Foto’s: René van Dijk

De republikeinwever en zijn gemeenschappelijke nest op YouTube

Bronnen:
Dijk, R.E. van, J.C. Kaden, A. Argüelles-Ticó, D.A. Dawson, T, Burke & B.J. Hatchwell, 2014. Cooperative investment in public goods is kin directed in communal nests of social birds. Ecology Letters, 6 juli online. Doi: 10.1111/ele.12320
Dijk, R.E. van, J.C. Kaden, A. Argüelles-Ticó, L. M. Beltran, M. Paquet, R. Covas, C. Doutrelant & B.J. Hatchwell, 2013. The thermoregulatory benefits of the communal nest of sociable weavers Philetairus socius are spatially structured within nests. Journal of Avian Biology 44: 102-110. Doi: 10.1111/j.1600-048X.2012.05797.x

Stuifmeelbommen

17 juli 2014 /

Axinaea lokt vogels met gevulde snoepjes

Geen bijen en geen nectar: Axinea-soorten laten hun bloemen door vogels bestuiven. Die zijn gek op de suikerrijke bolletjes aan de meeldraden, laten Agnes Dellinger en collega’s zien.

Planten weten op verschillende manieren te regelen dat hun stuifmeel terecht komt op een stamper, oftewel dat mannelijke geslachtscellen toegang krijgen tot vrouwelijke. Bij sommige soorten Axinaea ontdekten Agnes Dellinger en collega’s een bijzondere methode die tot nu toe onbekend was.

In verse bloemen van deze soorten, die groeien in berggebieden van Midden en Zuid Amerika, liggen tien opvallende bolletjes als snoepjes in een snoeptrommel. En voor sommige tangares en vinken zijn het inderdaad snoepjes. De bolletjes zijn rijk aan suikers en voedzaam. De kleine zangvogels pikken ze dan ook één voor één uit de bloemen.

Wolk stuifmeel

Een van deze plantensoorten is Axinaea costaricensis, en een vogel die de bolletjes ervan graag lust is de witbrauwtangare uit Costa Rica en Panama.

Het bijzondere is: telkens als een vogel zo’n smakelijk bolletje uit de bloem haalt, krijgt hij een wolk stuifmeel over zich heen. De tien bolletjes zijn namelijk onderdeel van de tien meeldraden. Ze bevatten grote ruimtes met lucht die in verbinding staan met de kamertjes met stuifmeel en met het holle uiteinde van de meeldraad, die een kleine opening aan de punt heeft. Als een vogel in een bolletje pikt, perst hij de lucht via de stuifmeelkamers door die opening naar buiten, en met de luchtstraal komen de stuifmeelkorrels op kop en snavel van de vogel terecht.
Als die daarna opnieuw naar zo’n bolletje hapt, kan dat stuifmeel op de stamper van de bloem terechtkomen.

Blaasbalg

De bolletjes hebben dus twee functies. Ze zijn lekker en voedzaam en lokken daardoor vogels naar de bloemen. En ze werken als een blaasbalg die lucht met stuifmeelkorrels naar buiten perst.
De vogels doen de rest: ze nemen het stuifmeel mee en bestuiven de bloemen. Een unieke manier van bevruchting.
Het werkt alleen maar met vogels. Bewegingen en trillingen brengen het stuifmeel niet uit de meeldraden. De onderzoekers zagen dan ook nauwelijks insecten op deze bloemen, en helemaal geen bijen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Axinaea costaricensis, Juan Francisco Morales (Creative Commons)
Klein: witbrauwtangare (op een andere plant), Jerry Oldenettel (Wikimedia Commons)

Filmpje van de onderzoekers: geelkeeltangare (uit Colombia, Ecuador en Peru) eet bolletjes van Axinaea confusa.

Bron:
Dellinger, A.S.,  D.S. Penneys, Y.M. Staedler, L. Fragner, W. Weckwerth & J. Schönenberger, 2014. A specialized bird pollination system with a bellows mechanism for pollen transfer and staminal food body rewards. Current Biology, 3 juli online. Doi: 10.1016/j.cub.2014.05.056

Griezelkamer

11 juli 2014 /

Knekelhuiswesp beschermt haar nakomelingen met mierenlijkjes

Grote verbazing bij Michael Staab en collega’s: ze ontdekten in holle stengels met wespeneitjes een dichtgemetseld kamertje vol dode mieren. De nesten bleken van een tot nu toe onbekende spinnendoder te zijn. Ze noemden haar ‘knekelhuiswesp’. Waarom legt die zo’n lugubere verzameling aan?

Michael Staab en collega’s inventariseerden in Zuidoost China wespen die hun eitjes leggen in holle stengels; zulke wespen leven niet in kolonies, maar alleen. Ze hadden daarom in een natuurgebied stukjes pijlriet opgehangen, een reusachtig gras met stengels van 2 à 3 centimeter dik. Na een tijdje namen ze de stengelstukjes mee naar het lab, maakten ze in lengterichting open om te zien of er eitjes in zaten en kweekten die uit; de eitjes werden larven en poppen en tenslotte verschenen volwassen wespen die de onderzoekers op naam brachten.
Routinewerk.

Verrassing

Totdat ze in sommige stengels een verrassing aantroffen. Ze vonden er niet alleen door wespen gemaakte cellen met wespeneitjes, maar ook een kamertje dat was volgestouwd met verse dode mieren. Dat was nog nooit vertoond.
Toen de volwassen wespen in deze stengels uitkwamen, bleek het om een nog onbekende soort spinnendoder te gaan van het geslacht Deuteragenia. Die kreeg een toepasselijke naam: Deuteragenia ossarium, oftewel ‘knekelhuiswesp’. De vraag was waarom deze spinnendoders mierenlijkjes in hun nest inmetselen.

Spinnendoders zijn wespen die voor elk eitje dat ze leggen een spin vangen en verlammen, zodat de wespenlarve genoeg voedsel zal hebben om op te groeien en te verpoppen. Het is veel werk en deze wespen leggen daarom maar weinig eitjes.
Spinnendoders die in holle stengels broeden leggen hun eitjes achter elkaar, elk eitje met zijn eigen spin in zijn eigen ruimte die wordt afgesloten met een dun wandje, meestal van aarde. Tenslotte bouwen de moeders nog een lege cel aan het uiteinde van de stengel en dan zit hun taak erop.

Vrouwtjes van de nieuw ontdekte soort maken 2 tot 6 broedcellen in een stengel. Maar anders dan andere spinnendoders vullen ze de laatste cel op met mieren die ze kennelijk speciaal voor dat doel doden.

Parasieten

Het waarom werd duidelijk toen het de onderzoekers opviel dat de nakomelingen van knekelhuiswespen nauwelijks last hebben van parasieten. De broedcellen trekken parasitaire insecten aan. Die willen hun nakomelingen laten profiteren van de spin die erin ligt of van de larve of pop van de spinnendoder. Zij prikken hun eilegboor door de buitenwand en leggen een eitje in een broedcel; de larve die daaruit komt kan zijn slag slaan, ten koste van de rechtmatige bewoner, en een geparasiteerde broedcel levert uiteindelijk een volwassen parasiet op. Dat lot treft ruim 15 procent van de broedcellen van wespen in holle stengels.
Maar de knekelhuiswesp loopt veel minder risico: slechts 3 procent.

De geur van de mieren camoufleert de geur van het wespennest, vermoeden de onderzoekers, of jaagt vijanden weg. Het zal niet toevallig zijn dat ze in de dodencellen vaak een grote, agressieve mierensoort aantroffen die pijnlijk steekt. Een afschrikwekkende soort dus.
De knekelhuiswesp stopt dode mieren in het buitenste kamertje om haar nageslacht tegen vijanden te beschermen, is de conclusie. Griezelig, maar effectief.

Willy van Strien

Foto’s:
Het knekelhuiswesp-vrouwtje (Michael Staab; Wikimedia Commons) en een nest met vier cellen met poppen en links een kamer vol dode mieren (Merten Ehmig; Wikimedia Commons). De maatstreep bij de wesp is 1 centimeter.

Bron:
Staab, M., M. Ohl, C-D. Zhu & A-M. Klein, 2014. A unique nest-protection strategy in a new species of spider wasp. PLoS One 9: e101592, 2 juli. Doi:10.1371/journal.pone.0101592

Steeds meer kleur

8 juli 2014 /

Gele, oranje, rode, paarse en roze veren zijn modern

Vogels kunnen de meest fantastische kleuren hebben. Maar er zijn niet altijd zoveel kleurige vogels geweest als nu. Vrolijk gekleurde veren zijn vooral iets van de laatste tijd, schrijven Daniel Thomas en collega’s. Dat wil zeggen: door een evolutionaire bril gezien.

Veren zijn er al langer dan vogels; ook sommige dinosauriërs waren gevederd. Maar aanvankelijk hadden veren voornamelijk de saaie standaardkleuren zwart, bruin, beige of grijs. Vrijwel alle vogels van nu dragen die tinten nog. Ze zijn te danken aan een groep pigmenten die ook ons haar kleuren: melaninen. Deze stoffen geven een veer niet alleen kleur, maar maken hem ook stevig en slijtvast.

Een andere oude veerkleur is blauw. Het ontstaat door de microscopische structuur van een veer, die opvallend licht zó breekt dat het als blauw wordt teruggekaatst.

Gele en rode kleuren

Maar veel vogels van nu pronken met geel, rood, oranje, paars en roze. Voor die kleuren zijn meestal carotenoïden verantwoordelijk, een grote groep van gele en rode kleurstoffen. Daniel Thomas wilde weten wanneer die kleuren in het uiterlijk van vogels verschenen. Hij ging daarom na welke soorten carotenoïde pigmenten in de veren hebben en hoe zij over de vogelstamboom zijn verdeeld.
Dat is moeilijker dan het lijkt omdat er soms andere pigmenten in het spel zijn. Papegaaien bijvoorbeeld danken hun gele en rode kleuren niet aan carotenoïden, maar aan andere kleurstoffen; dat geldt ook voor pinguïns met gele accenten.

Vogels maken carotenoïden niet zelf, maar halen het uit hun voedsel. De pigmenten komen uiteindelijk van planten. Alle vogels kunnen deze kleurstoffen opnemen in hun bloed, maar sommige soorten ontwikkelden het vermogen om ze in te bouwen in hun veren.

Veel zangvogels

Volgens de analyse van Thomas is dat tientallen keren opnieuw gebeurd, steeds ergens anders op de stamboom. De eerste vogel die zich een fris kleurtje aanmat was een zangvogel die zo’n 60 miljoen jaar geleden leefde. De soorten die van deze kleurpionier afstammen hebben de fraaie veren geërfd. Daarna kwamen er geleidelijk meer vogels met vrolijke kleuren bij. ‘Pas’ de laatste 20 miljoen jaar zijn het er veel. Een op de drie vogelsoorten van nu springt in het oog met gele, oranje, rode, roze of paarse tinten gebaseerd op carotenoïden. Daar zijn in verhouding veel zangvogels bij, maar ook onder meer reigers, flamingo’s, fazanten, spechten, bijeneters en ijsvogels.

Structuur

De kleur groen ontstaat, net als blauw, door de structuur van de veer, of het is een combinatie van structuur en een geel pigment. Een witte veer heeft geen enkel pigment.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: blauwborstbijeneter. Bjørn Christian Tørrissen (Wikimedia Commons)
Klein, staand: koereiger. Pierre Dalous (Wikimedia Commons)
Klein, liggend: rode rotshaan. Bill Bouton (Wikimedia Commons)

Bron:
Thomas, D.B., K.J. McGraw, M.W. Butler, M.T. Carrano, O. Madden & H.F. James, 2014. Ancient origins and multiple appearances of carotenoid-pigmented feathers in birds. Proc. R. Soc. B: 281: 20140806, 25 juni online. Doi: 10.1098/rspb.2014.0806

Goed georganiseerde jachtpartij

4 juli 2014 /

Koraalduivels halen assistentie als ze prooien ontdekken

Voordat een koraalduivel op een school prooivisjes duikt, nodigt hij vaak een maatje uit om mee te gaan op jacht. Samen zetten ze de school klem en vervolgens verdelen ze de buit eerlijk, lieten Oona Lönnstedt en collega’s zien.

Het was biologe Oona Lönnstedt, die onderzoek doet bij het Groot Barrièrerif in Australië, opgevallen dat koraalduivels vaak jagen in groepjes van twee, drie of vier. Ze wilde daar meer van weten en legde nauwkeurig het gedrag vast van de gestreepte dwergkoraalduivel, een vis van twintig centimeter die ’s avonds op jacht gaat.

Samen jagen

Zo ontdekte ze hoe een gezamenlijke jachtpartij tot stand komt. Een vis neemt het initiatief. Hij benadert een andere koraalduivel, buigt zijn kop omlaag, spreidt zijn enorme waaiervormige borstvinnen uit en laat zijn staartvin golven. Na een paar seconden wuift hij langzaam eerst met de ene, dan met de andere borstvin. De andere reageert daar meestal op door ook zijn vinnen te bewegen. Dan gaan ze samen jagen.
Met hun grote borstvinnen drijven ze een school kleine visjes naar een plek waar ze niet kunnen ontsnappen en vervolgens pakken ze er om beurten één slachtoffer uit, die ze in een keer doorslikken.

In het lab bevestigde Lönnstedt dat de koraalduivels de jacht op deze manier organiseren. Ze deed proeven in een speciaal ontworpen aquarium met ondoorzichtige en doorzichtige afscheidingen die ze kon verwijderen.
In het midden zette ze bij elke proef een gestreepte dwergkoraalduivel. Aan een kant van de bak was een deels doorzichtige wand waarachter ofwel een andere gestreepte dwergkoraalduivel zat, ofwel een rode koraalduivel ofwel een andere roofvis (geen koraalduivel); soms was het compartiment gewoon leeg. De koraalduivel in het midden moest om een barrière heen zwemmen om die andere vis te kunnen zien. Aan de andere kant, achter een doorzichtige wand, liet ze prooivisjes los.

Om beurten toehappen

De prooivisjes waren natuurlijk aantrekkelijk: zo gauw ze verschenen, bracht de dwergkoraalduivel waar het om ging veel tijd door bij de wand waarachter zij zwommen. Maar hij zwom ook regelmatig naar de andere kant van het aquarium om daar de aandacht van de andere vis te trekken. Althans: als dat een gestreepte dwergkoraalduivel of rode koraalduivel was. Bij een andere roofvis of een leeg compartiment had hij niets te zoeken.
Tegenover een andere koraalduivel voerde hij de vertoning op die Lönnstedt ook al buiten op het rif had gezien.
Als ze de tussenwanden vervolgens weghaalde, gingen de twee samen op de prooivisjes af, dreven ze in een hoek en hapten om beurten toe. De vis die het initiatief tot de jachtpartij genomen had was meestal degene die begon. De koraalduivels waren beleefd en pakten steeds maar één prooivisje, hoewel ze er vier of vijf achter elkaar op zouden kunnen.

Lönnstedt denkt dat het vinvertoon misschien niet alleen een uitnodiging is, maar ook informatie bevat, bijvoorbeeld over waar de prooi te vinden is.

Communicatie, samenwerking en eerlijkheid lonen, bleek uit aparte proeven. Een koraalduivel die met een maatje jaagt krijgt namelijk twee keer zoveel visjes te pakken als wanneer hij alleen zou zijn. Dankzij de goed georganiseerde samenwerking zijn koraalduivels efficiënte jagers.

Willy van Strien

Foto: twee gestreepte dwergkoraalduivels op jacht. Oona Lönnstedt.

Het uitnodigingsgedrag van de koraalduivels is te zien op YouTube.

Bronnen:
Lönnstedt, O.M., M.C.O. Ferrari & D.P. Chivers, 2014. Lionfish predators use flared fin displays to initiate cooperative hunting. Biology Letters 10: 20140281, 25 juni online. Doi: 10.1098/rsbl.2014.0281
Rizzari J.R. & O.M. Lönnstedt, 2014. Cooperative hunting and gregarious behaviour in the zebra lionfish, Dendrochirus zebra. Marine Biodiversity 3: 1-2. Doi: 10.1007/s12526-014-0215-6

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑