Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Maand: juli 2015

Man met een luchtje

22 juli 2015 /

Orchideeënbij pronkt met zorgvuldig verzamelde geuren

Orchideebij verzamelt luchtjes

Mannetjes van orchideeënbijen hebben een unieke manier om indruk te maken op vrouwtjes: ze verzamelen geuren. Ze werken hun hele leven aan een geurmengsel dat steeds omvangrijker en complexer wordt, schrijven Thomas Eltz en collega’s, en laten dat geurboeket los tijdens de balts.

Een prachtige kleur met metaalglans is voor mannelijke orchideeënbijen kennelijk niet genoeg om vrouwtjes te verleiden. Ze moeten ook lekker ruiken. Orchideeënbijen (Euglossini, zo’n 200 soorten) komen voor in tropisch Amerika. Ze leven niet in kolonies, zoals de honingbij, maar op zichzelf. Mannetjes nemen een territorium in en proberen bij vrouwtjes in de smaak te vallen.
Een zelfgemaakt parfum zorgt daarbij voor een onweerstaanbaar luchtje. Het parfum bestaat uit een mengsel van geuren die de mannetjes hebben verzameld bij bloemen, rottend hout, wondsap van bomen en – vreemd genoeg -poep.

Verrijkt vet

Er zijn ongeveer 650 soorten orchideeën die hun voordeel doen met de verzameldrift van de orchideeënbijen. Ze laten zich uitsluitend door deze mannelijke bijen bestuiven, in ruil voor een kostbare geur: een vorm van samenwerking tussen bij en orchidee.

Orchideebij met vergrote achterpotenDe bijen vangen de vluchtige geuren door een vettig goedje op een welriekend oppervlak te spugen. De geurstoffen trekken in het vet. Met hun poten proppen de bijen het verrijkte vet vervolgens in speciale zakken aan hun sterk vergrote achterpoten. Regelmatig halen ze opgeslagen geurvet weer te voorschijn om opnieuw luchtjes in te sluiten, ontdekten Thomas Eltz en collega’s. Zo leggen ze stukje bij beetje een omvangrijk en complex geurmengsel aan.

Vrouwtjes

Waar ze het voor doen, bleef lang onduidelijk. Maar Eltz denkt dat het is om vrouwtjes te verleiden. Een mannetje dat wil paren voert een balts uit in zijn territorium. Daarbij maakt hij zweefvluchten waarbij hij zijn poten op een karakteristieke manier beweegt. Onder zijn lijf vegen de rechter- en linker middenpoot beurtelings langs de zakken van de tegenoverliggende achterpoot. Bosjes haren op de middenpoten nemen daarbij wat vet op. De wapperende vleugels verspreiden vervolgens de geuren die vrijkomen.
Proeven in het lab laten zien, dat vrouwtjes daar op af komen. Op grond van de geur, is het idee, weten ze geschikte mannetjes op te sporen.

Ze kunnen allereerst vaststellen of ze met een mannetje van de eigen soort te maken hebben. Elke soort orchideeënbij heeft namelijk een kenmerkend geurboeket van tientallen bestanddelen. De soorten Euglossa dilemma en Euglossa viridissima bijvoorbeeld lijken uiterlijk sprekend op elkaar, maar aan de geur zijn ze te onderscheiden. Dat betekent dat de mannetjes hun geurmengsel zorgvuldig samenstellen: alle bestanddelen in precies de juiste verhoudingen.

Overlever

Waarschijnlijk is een goede geur daarbij ook een teken van kwaliteit, schrijft Eltz nu. De mannetjes van een soort verschillen onderling in de intensiteit en complexiteit van hun geur, en er zijn in verhouding weinig mannetjes die hoog scoren. Dat is geen wonder, want het kost veel tijd en energie om alle geurcomponenten, die schaars zijn, te vinden en te verzamelen. De mannetjes blijven er hun hele leven mee bezig en hoe ouder een mannetje is, hoe intenser en complexer de geur is die hij al baltsend verspreidt. Een oudere man is een bewezen overlever, dus waarschijnlijk heeft zo’n man een goede erfelijke kwaliteit die zijn nakomelingen zullen erven. Een goed ruikende man is, kortom, aantrekkelijk.

Maar we moeten nog wachten op het bewijs dat vrouwtjes inderdaad een voorkeur hebben voor mannetjes met een sterke lucht.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Euglossa dilemma mannetje. Bob Peterson (Wikimedia Commons)
Klein: Euglossa viridissima mannetje. Thomas Eltz

Bronnen:
Eltz, T., C. Bause, K. Hund, J.J.G. Quezada-Euan & T. Pokorny, 2015. Correlates of perfume load in male orchid bees. Chemoecology 25:193-199. Doi: 10.1007/s00049-015-0190-9
Eltz. T., Y. Zimmermann, J. Haftmann, R. Twele, W. Francke, J.J.G. Quezada-Euan & K. Lunau, 2007. Enfleurage, lipid recycling and the origin of perfume collection in orchid bees. Proc. R. Soc. B 274: 2843-2848. Doi: 10.1098/rspb.2007.0727
Eltz, T., D.W. Roubik & M.W. Whitten, 2003. Fragrances, male display and mating behaviour of Euglossa hemichlora: a flight cage experiment. Physiological Entomology 28: 251-260. Doi: 10.1111/j.1365-3032.2003.00340.x

Vers bloed

15 juli 2015 /

Zebramangoesten ontketenen oorlog om incest te vermijden

Zebramangoest leeft in familiegroepen

Zebramangoesten leven vaak in groepen waar iedereen familie van elkaar is. Dan is het moeilijk om incest te vermijden. Toch weten de dieren inteelt aardig te beperken, ontdekten Hazel Nichols en Jennifer Sanderson.

Jongen die uit nauw verwante ouders worden geboren, zijn gemiddeld minder gezond dan jongen van ouders die geen naaste familie van elkaar zijn. Dat is een probleem voor zebramangoesten.
Deze kleine roofdieren, verwant aan stokstaartjes, leven in hechte familiegroepen. Jonge dieren blijven wonen in de groep waarin ze zijn geboren totdat ze al lang en breed volwassen zijn en vaak zelfs levenslang. Immigranten accepteert een groep niet. En zo kan het gebeuren dat iedereen familie van elkaar is: vader of moeder, opa of oma, zoon of dochter, kleinzoon of kleindochter, broer of zus, oom of tante, neef of nicht. Incest is onvermijdelijk.

Toch weten de dieren er nog het beste van te maken, laten Hazel Nichols en Jennifer Sanderson zien. Beiden behoren tot een team van onderzoekers dat al twintig jaar een populatie zebramangoesten in Oeganda intensief bestudeert. De populatie telt meerdere familiegroepen van gemiddeld twintig individuen. De onderzoekers kennen de dieren individueel en dankzij dna-onderzoek kennen ze ook de familierelaties.

Stiekem paren

Drie tot vier keer per jaar worden de vrouwen van een groep tegelijk vruchtbaar. De dominante, oudere mannen nemen een of enkele vruchtbare vrouwen onder hun hoede, paren met hen en proberen te voorkomen dat een ander dat ook doet.
De mannen eigenen zich niet zomaar partners toe, laat Sanderson zien, maar kiezen vrouwen uit de groep aan wie ze het minst nauw verwant zijn. Vrouwen op hun beurt hebben seks met hun bewaker. Maar stiekem paren ze vaak ook met andere mannen. En als ze dat doen, dan zoeken ze mannen uit die in de familiestamboom verder van hen af staan dan hun vaste partner. Zo weten mannen en vrouwen ernstige incest te beperken.

En er is nog iets dat meer zoden aan de dijk zet. Vrouwen zorgen regelmatig voor echt vers bloed: een op de vijf jongen heeft een vader die niet tot de groep behoort.

Oorlog

Maar daar moeten de dames veel voor over hebben. Ze kunnen niet zomaar naar een andere groep gaan, daar een man uitkiezen en met hem paren. De groepen verdedigen hun territorium fel tegen elkaar en dulden geen enkele indringer.
Er is alleen kans om met een vreemde man in contact te komen tijdens een oorlog, die plaats vindt als de groepen vechten om voedsel of om grondgebied. Dat gaat er zeer gewelddadig aan toe. Er vallen doden en gewonden, onder vrouwen net zo veel als onder mannen en het allermeest onder onvolwassen dieren. Te midden van de chaos proberen vrouwen van beide partijen dan te paren met een man uit het vijandelijke kamp.
De kans op een confrontatie tussen twee groepen is groter als de vrouwen in een van de twee groepen vruchtbaar zijn. Vers bloed lijkt dus een motief te zijn om een oorlog te ontketenen, naast de behoefte aan voedsel en grondgebied.

Nichols constateerde dat de jongen die uit een paring buiten de groep worden geboren een grotere kans hebben om de eerste weken te overleven. Ze blijken inderdaad gezonder. Maar moeten vrouwen daarvoor het risico nemen dat ze sneuvelen? Dat hun nog onvolwassen jongen de dood vinden? Dat de groep leden verliest en daardoor een slechtere positie heeft bij toekomstige gevechten om voedsel en grondgebied?

Incest

De vrouwen blijken die kosten goed tegen de baten af te wegen. Ze sturen pas aan op oorlog als er in hun eigen groep alleen nauwe verwanten leven.
Dat is namelijk niet altijd zo.
De meeste groepen ontstaan als een club mannen fuseert met een club vrouwen. Zo’n mannenclub is gezamenlijk uit een familiegroep vertrokken of weggestuurd. Deze mannen zijn allemaal vader, opa, zoon, kleinzoon, broer, oom of neef van elkaar. Een loslopende vrouwenclub is verjaagd uit een familiegroep; vrouwen vertrekken nooit vrijwillig. De mannen uit de nieuwe fusiegroep zijn dus onderling verwant en de vrouwen ook, maar de mannen zijn geen naaste familie van de vrouwen. Van incest is binnen zo’n jonge groep geen sprake.
Een nieuwe groep kan ook ontstaan als een mannenclub een bestaande familiegroep aanvalt, de mannen verjaagt en met de vrouwen gaat samenleven. Ook dan zijn mannen en vrouwen geen familie van elkaar.

Kliek

Maar omdat de jongen in de groep blijven en zich voortplanten, en hun jongen later ook, ontstaat er langzaamaan een kliek waarin alle mannen verwant zijn aan alle vrouwen. Dan neemt de kans op incest toe, en daarmee de kans op minder gezond nageslacht. En dan doen vrouwen er verstandig aan om buiten de groep te paren – ook al gaat dat gepaard met bloedvergieten.

Dat is precies wat er gebeurt! In jonge groepen worden weinig jongen geboren waarvan de vader niet tot de groep behoort. Maar naarmate een groep ouder wordt, neemt het aantal jongen met een vreemde vader toe. Zo blijven ook vrouwen in oude familiegroepen gezonde jongen voortbrengen.

Willy van Strien

Foto: Jean Waldmann (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Nichols, H.J., M.A. Cant, & J.L. Sanderson, 2015. Adjustment of costly extra-group paternity according to inbreeding risk in a cooperative mammal. Behavioral Ecology, 3 juli online. Doi:10.1093/beheco/arv095
Sanderson, J.L., J. Wang, E.I.K. Vitikainen, M.A. Cant & H.J. Nichols, 2015. Banded mongooses avoid inbreeding when mating with members of the same natal group. Molecular Ecology, 11 juni online. Doi: 10.1111/mec.13253
Nichols, H.J., M.A. Cant, J.I. Hoffman & J.L. Sanderson, 2014. Evidence for frequent incest in a cooperatively breeding mammal. Biol. Lett. 10: 20140898. Doi: 10.1098/rsbl.2014.0898
Nichols, H.J., N.R. Jordan, G.A. Jamie, M.A. Cant & J.I. Hoffman, 2012. Fine-scale spatiotemporal patterns of genetic variation reflect budding dispersal coupled with strong natal philopatry in a cooperatively breeding mammal. Molecular Ecology 21: 5348-5362. Doi: 10.1111/mec.12015
Cant, M.A., E. Otali & F. Mwanguhya, 2002. Fighting and mating between groups in a cooperatively breeding mammal, the banded mongoose. Ethology 108: 541-555. Doi: 10.1046/j.1439-0310.2002.00795.x

Koel vachtje

7 juli 2015 /

Zilvermier weerstaat woestijnhitte met driehoekige haren

Zilvermier kan goed tegen hitte

Pas als het goed heet wordt in de Sahara komt de zilvermier uit zijn nest te voorschijn. Door zijn zilveren glans kan hij in actie komen als andere dieren aan de hitte bezwijken of een veilig heenkomen zoeken, laten Norman Nan Shi en collega’s zien.

Het zand van de Sahara wordt overdag gloeiend heet. Daar houdt geen enkel beestje het op uit, zou je denken. Toch is er één die zich juist laat zien als de temperatuur van het zand is opgelopen tot een schroeiende 60˚C: de zilvermier, Cataglyphis bombycina.
Hij heeft een goede reden om dan te voorschijn te komen. Insecten en andere kleine beestjes die hij eet zijn dood neergevallen en het voedsel lig dus voor het oprapen. Maar nog belangrijker: zijn eigen roofvijanden, hagedissen, trekken zich terug in een koel hol. De kust is veilig om het voedsel te gaan verzamelen.
De zilvermieren komen massaal hun nest uit, het hete zand op.

Oververhit

Maar al snel raken ook zij oververhit. Ze moeten regelmatig op een steentje of een stengel klimmen om af te koelen; vlak boven de grond is de temperatuur al merkbaar lager. En dan nog kunnen ze maximaal slechts een minuut of tien buiten blijven. Proberen ze langer de brandende zon te trotseren, dan leggen ze het loodje. Veel mieren zijn niet snel genoeg terug in hun nest en gaan dood.
Toch verdragen ze de hitte veel beter dan andere dieren. Hoe doen ze dat?

Driehoekig

Norman Nan Shi en collega’s schrijven het toe aan de dichte beharing die de rug en de zijden van de mieren bedekt en die ze hun zilveren glans geeft. Ze laten zien dat die haren een unieke vorm hebben: ze zijn driehoekig op doorsnee. Twee van de drie zijden hebben een geribbeld oppervlak, de derde zijde, aan de onderkant, is glad.

Die haren hebben twee koelende effecten, blijkt uit een serie proeven met mierenlijfjes. Sommige waren intact en andere onthaard, en de onderzoekers vergeleken hun eigenschappen. Op de eerste plaats weerkaatsen de haren een groot deel van het opvallende zonlicht, zo constateerden ze. Daardoor warmen de mieren minder snel op. Op de tweede plaats maken de haren het mogelijk dat de dieren, met een lichaamstemperatuur rond de 50˚C, wat van hun warmte uitstralen naar buiten als ze op een verhoging staan af te koelen: ze laten die warmtestraling namelijk goed door.

Aan de buikzijde missen de mieren die zonlichtweerkaatsende en warmtedoorlatende beharing. En dat is precies goed: zonlicht bereikt de onderkant toch niet en de warmte die het gloeiende woestijnzand afgeeft moet zoveel mogelijk buiten blijven.

Willy van Strien

Foto: Zilvermieren rond een prooi. Bjørn Christian Tørrissen (Wikimedia Commons)

David Attenborough vertelt over de zilvermier Cataglyphis bombycina

Bron:
Shi, N.N., C-C. Tsai, F. Camino, G.D. Bernard, N. Yu & R. Wehner, 2015. Keeping cool: Enhanced optical reflection and heat dissipation in silver ants. Science, 18 juni online. Doi: 10.1126/science.aab3564

Hier is je kind

3 juli 2015 /

Overspelige boerenzwaluw dumpt ei bij biologische vader

Boerenzwaluw dumpt ei soms bij ander

Zoveel mogelijk jongen op de wereld zetten, daar gaat het ook bij boerenzwaluwen om. Adéla Petrželková en collega’s ontdekten hoe zij in schuren en stallen een bijzondere strategie toepassen.

Een paartje zangvogels kan maar een beperkt aantal jongen grootbrengen in hun nest: vol is vol. Toch kan een vrouwtje nog een extra jong op de wereld zetten. Ze dumpt een ei in het nest van een ander stel en laat het jong daar opgroeien. Dat gebeurt onder zangvogels nauwelijks, maar bij de boerenzwaluw wel.
Een vrouwtje dat een ei kwijt wil heeft genoeg mogelijke pleegouders om zich heen om het aan op te dringen. Boerenzwaluwen broeden namelijk in kolonies in schuren en stallen. Broedparasitisme – oftewel voor koekoek spelen – tegenover soortgenoten is bij hen algemene praktijk. In bijna een kwart van de nesten ligt een ei dat niet is gelegd door de vrouw des huizes, constateerden Adéla Petrželková en collega’s uit dna-analyses.

Pleegmoeders

Vrouwtjes die een ei bij een ander stel dumpen worden ervoor beloond. Zij krijgen inderdaad één jong meer dan het gemiddelde vrouwtje: ruwweg vijf in plaats van vier.
De moeders die met het jong van een ander worden opgescheept betalen de rekening. In sommige geparasiteerde nesten groeit een extra jong op, maar andere geparasiteerde nesten hebben gewoon het gemiddelde aantal jongen. Gemiddeld vliegt er een half jong extra uit. Omdat één van de kleintjes een vreemde is, is er dus gemiddeld een half eigen jong minder.
Het is nog onbekend hoe dat kan. Misschien leggen veel pleegmoeders zelf een ei minder als ze zien dat hun nest vol raakt; of misschien mikken parasiterende vrouwtjes er soms een ei uit voordat ze er zelf een leggen.

Biologische vader

Ook het mannetje van het ontvangende nest kan verlies lijden – maar vaak maakt hij er winst hij op, zo luidt de meest verrassende conclusie van het onderzoek. Petrželková ontdekte namelijk dat hij in bijna een op de drie keer de biologische vader is van het opgedrongen jong. En in dat geval houdt hij er gemiddeld een half jong extra aan over.
Net als veel andere soorten zangvogels die in paren leven, schrikken ook boerenzwaluwen niet terug voor overspel. Een vrouwtje heeft een opgeslagen voorraad sperma beschikbaar voor bevruchting als ze een nieuw ei aanmaakt. Vaak paart ze toch opnieuw, en dan is de kans groot dat een zaadcel uit het laatst geleverde sperma het eitje bereikt. Zo kan ze jongen hebben van verschillende vaders.

Als ze vreemd gaat en vervolgens het buitenechtelijke ei in het nest van een ander stel dumpt, kan het natuurlijk toevallig net bij de biologische vader terechtkomen. Maar de onderzoekers rekenen voor dat het te vaak gebeurt om toeval te kunnen zijn. Ze doet het er om.

Goede optie

De biologische vader lijkt mee te werken. Een broedend stelt bewaakt het nest om vreemde eieren buiten te houden. Maar kennelijk doet het mannetje een oogje dicht als er een vrouwtje langs komt waarmee hij kort daarvoor heeft gepaard. Want dan is de kans groot dat het gebrachte jong van hem is. Jammer dan voor zijn partner.
Hij zou nog beter af zijn als de overspelige moeder haar ei zelf houdt, maar dan levert het haar geen winst op, dus dat wil zij niet altijd. Hij is ook beter af als ze het naar andere ouders brengt. Maar vanwege de waakzaamheid van de broedende vogels is dat niet altijd haalbaar. En zo rolt deze strategie van ‘quasi-parasitisme’ eruit als goede optie voor beide overspelplegers.

Willy van Strien

Foto: Ken Billington (Wikimedia Commons)

Bron:
Petrželková, A., R. Michálková, J., Albrechtová, J. Cepák, M. Honza, J. Kreisinger, P. Munclinger, M. Soudková, O.Tomášek & T. Albrecht, 2015. Brood parasitism and quasi-parasitism in the European barn swallow Hirundo rustica rustica. Behavioral Ecology and Sociobiology, 10 juni online. Doi: 10.1007/s00265-015-1953-6

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑