Maand: mei 2015

Mier ontsnapt uit mierenleeuwenkuil met een kaaksprong

Poten heb je om te staan, te lopen en te springen. Kaken om voedsel te grijpen en te vermalen. Duidelijk. Maar sommige mieren springen met hun kaken. Een rare gewoonte misschien, maar de mieren redden hun leven ermee, schrijven Fredrick Larabee en Andrew Suarez.

De kaken van de mier Odontomachus brunneus vallen op omdat ze zo groot en breed zijn. Maar wat je niet meteen ziet is dat ze ook bijzonder krachtig zijn. De mier zet zijn kaken wijd open door de kaakspieren aan te spannen en ze in die stand vast te zetten. Zo staan de kaken op scherp. Laat hij de spieren los, dan klappen de kaken met een ongekende snelheid en kracht dicht. Het is een doeltreffend wapen om prooien te vangen.
Maar de mier doet meer met zijn kaken. Hij kan zichzelf ermee lanceren.

Mierenleeuw

Die manoeuvre had Sheila Patek al eerder met een hogesnelheidscamera op video vastgelegd voor de mier Odontomachus bauri, die diezelfde kaken heeft. Als die met één van zijn snel dichtklappende kaken tegen de grond slaat, krijgt hij een oplawaai die hem al draaiend een paar centimeter de lucht in stoot. Het is moeilijk om precies te zien hoe het gebeurt, maar duidelijk is wel dat de mier zich opzettelijk met de kaken afzet. Hij lijkt de richting waarin hij wegschiet en de manier waarop hij landt niet helemaal te beheersen.
De vraag was waarom de mier dat doet. Misschien om aan roofvijanden te ontsnappen, was de suggestie.

En dat klopt, laten Fredrick Larabee en Andrew Suarez nu zien voor Odontomachus brunneus. De twee soorten mieren, bauri en brunneus, zijn nauw aan elkaar verwant en komen allebei voor in Noord- en Midden-Amerika en het Caribisch gebied.
De grote vijanden van deze mieren zijn de larven van mierenleeuwen. Volwassen mierenleeuwen zijn sierlijke insecten die wat op libellen lijken, maar de larven zijn dikke, gedrongen vreetzakken.

Onder het zand

Een mierenleeuwlarve maakt een trechtervormige valkuil in het zand van een paar centimeter diep en graaft zich in de bodem in; alleen zijn kaken steken uit. De wanden van de valkuil zijn zo steil dat ze op instorten staan. Dus wat gebeurt er als er een beestje op de rand loopt? Hij tuimelt in een zandlawine naar beneden. Zo nodig gooit de mierenleeuwlarve wat zand naar de ongelukkige om die lawine op gang te helpen.
Een insect dat in de valkuil is gegleden kan nauwelijks of niet naar boven krabbelen. Meestal eindigt hij tussen de kaken van de mierenleeuw, die hem onder het zand trekt en leeg zuigt.
Er komen wereldwijd zo’n tweeduizend soorten mierenleeuwen voor, waarvan twee in Nederland.

De lucht in

Ook Odontomachus brunneus lukt het meestal niet om na een slippartij uit een mierenleeuwenkuil te klimmen. Maar dan kan hij ontsnappen dankzij de ‘kaaksprong’ die Patek beschreef, laten Larabee en Suarez zien. Zij voerden een serie observaties en experimenten uit in het lab, waarbij mieren in bakjes met een bemande mierenleeuwenkuil zetten.
Een mier die gevangen zit in een valkuil schiet zichzelf hoog de lucht in door zich met zijn dichtslaande kaken tegen de bodem af te zetten. Soms valt hij na zijn salto weer terug in de kuil, maar in veel gevallen landt hij ernaast en heeft de kaaksprong zijn leven gered.
De onderzoekers lijmden van een aantal mieren de kaken aan elkaar vast. Deze hadden veel minder kans om een val in een mierenleeuwenkuil te overleven.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Odontomachus brunneus, werkster. Nathan Burkett-Cadena (Wikimedia Commons)
Klein: mierenleeuw Myrmeleon mobilis. R. Curtis (Creative Commons)

Fredrick Larabee vertelt over de levensreddende salto van Odontomachus brunneus

Bronnen:
Larabee, F.J. & A.V. Suarez, 2015. Mandible-powered escape jumps in trap-jaw ants increase survival rates during predator-prey encounters. PLoS ONE 10: e0124871. Doi:10.1371/journal.pone.0124871
Patek, S.N., J.E. Baio, B.L. Fisher & A.V. Suarez, 2006. Multifunctionality and mechanical origins: ballistic jaw propulsion in trap-jaw ants. PNAS 103: 12787-12792. Doi: 10.1073/pnas.0604290103

Vleermuis grijpt mis als motten ook piepen

Sommige motten hebben een geweldige manier om aan hongerige vleermuizen te ontkomen, schrijven Akito Kawahara en Jesse Barber. Ze maken de opsporingstechniek van vleermuizen waardeloos.

Doordat nachtvlinders ’s nachts rondfladderen vermijden ze roofvijanden die overdag actief zijn, zoals vogels. Maar helemaal veilig is het ook ’s nachts niet. Vleermuizen hebben het dan juist op motten voorzien.
Zij weten hun prooien in het donker te vinden door al jagend piepjes van een heel hoge toonhoogte uit te stoten; het geluid is zo hoog dat wij het niet kunnen horen. Als de geluidsgolf een mot raakt, kaatst hij terug. De vleermuis vangt die echo op en leidt eruit af waar hij zijn hap kan pakken.

Verdediging

Veel motten hebben een tegenmaatregel ontwikkeld. Ze hebben gehoororganen die de vleermuispiepjes opvangen. Horen deze motten een roofvijand aankomen, dan vliegen ze van hem vandaan, en als hij al dichtbij is, zwenken ze plotseling af. Veel soorten pijlstaarten hebben zulke ‘oren’ ook, en wel op hun monddelen. Pijlstaarten zijn een grote, wereldwijd voorkomende familie van snel en behendig vliegende nachtvlinders.
Maar sommige pijlstaarten hebben hun verdediging nog een stapje verder gebracht, ontdekten Akito Kawahara en Jesse Barber. Ze produceren zelf ook hoge piepjes als ze in het nauw gedreven zijn. De vleermuis kan de echo van zijn eigen piepjes daar niet van onderscheiden en raakt in de war. Hij weet de mot niet meer te lokaliseren.

Beide onderzoekers hadden twee jaar terug al laten zien dat enkele pijlstaarten een hoog geluid kunnen maken door speciale structuren op hun geslachtsorganen langs elkaar te strijken. Nu namen ze mannetjes van flink wat soorten en gingen na of die geluid konden produceren. Een aantal soorten doet dat, en sommigen doen het als reactie op vleermuisgepiep, constateerden de biologen. Vrouwtjes onderzochten ze niet, maar ze denken dat die het ook doen, zij het op een iets andere manier.

In de war

De vraag was nog wat de nachtvlinders met het geluid bereiken. Schrikt een vleermuis ervan? Is het geluid een waarschuwing dat een mot niet lekker smaakt? Of raakt een vleermuis in de war omdat het geluid op zijn eigen geluid lijkt? Als een vleermuis ervan schrikt, zal hij er na een tijdje wel aan wennen, bedachten ze. En als het een waarschuwing is voor een vieze smaak, zal hij een gevangen pijlstaart snel weer laten vallen en de motten voortaan met rust laten. Raakt hij ervan in de war, dan lukt het hem niet om de motten te pakken. En dan hij zal dat nooit leren ook.

Kawahara en Barber lieten grote bruine vleermuizen, die ook al moeite hebben met maanvlinders, los in een ruimte met pijlstaarten die geluid maakten en pijlstaarten die dat niet konden omdat hun geslachtsorganen waren verwijderd. En… de vleermuizen kregen motten die geluid maakten nauwelijks te pakken. Dat was niet omdat ze van hen schrokken, want ze wenden er niet aan en bleven deze beestjes missen. De zwijgende pijlstaarten die de vleermuizen te pakken kregen leken hen prima te smaken en ze bleven proberen om ze te vangen, dus het gepiep was ook geen waarschuwing. Het geluid van de motten werkt als een stoorzender, is de conclusie.

Balts

Op de stamboom van de pijlstaarten vormen de ‘stoorzenders’ twee aparte groepen. Die hebben hun verdedigingstactiek dus onafhankelijk van elkaar ontwikkeld. Omdat ze het geluid maken met hun geslachtsorganen heeft het vermoedelijk eerst een functie gehad bij de balts.

Er was al een groep motten bekend die het vleermuisgeluid verstoren, namelijk beervlinders. Nu blijkt deze verdedigingstactiek tegen hongerige vleermuizen vaker ontstaan te zijn dan gedacht.

Willy van Strien

Foto: Xylophanes falco, mannetje. Pablo Sebastian Padron

Zie ook: Ongrijpbare hap

Bronnen:
Kawahara, A.Y. & J.R. Barber, 2015. Tempo and mode of antibat ultrasound production and sonar jamming in the diverse hawkmoth radiation. PNAS, 4 mei online. Doi: 10.1073/pnas.1416679112
Barber, J.R. & A,Y. Kawahara, 2013. Hawkmoths produce anti-bat ultrasound. Biology Letters 9: 20130161. Doi: 10.1098/rsbl.2013.0161