Evolutie en Biodiversiteit

Maand: september 2015

Bedrieglijke bloem

Hitsige wespen bestuiven orchidee tegen wil en dank

Grote vogelorchidee met Neozeleboria monticola

Sommige orchideeën hebben bloemen waarmee ze insecten verleiden. Zo komen in Australië soorten voor die wespenvrouwtjes nabootsen. Mannetjes raken opgewonden en proberen met zo’n bloem te paren. Terwijl ze daarmee bezig zijn, bestuiven ze die. De bloemen zijn er helemaal op gebouwd, laten Marinus de Jager en collega’s zien.

Breedlipvogelorchidee met Neozeleboria cryptoidesTussen veel soorten planten en insecten bestaat een mooie samenwerking. De bloemen bieden insecten nectar en stuifmeel aan en als de beestjes dat voedsel komen halen, bestuiven ze meteen de bloemen. Stuifmeel van de ene bloem plakt op ze vast, gaat mee naar de volgende bloem en komt daar op de stempel terecht. Die bloem kan dan zaad vormen, tenminste als beide bloemen van dezelfde soort zijn. Beide partijen, plant en insect, worden er wijzer van.

In de maling

Maar het kan gebeuren dat één van de partners vals speelt. Zo zijn er Chiloglottis-orchideeën die geen nectar maken om insecten op een fatsoenlijke manier te lokken. In plaats daarvan nemen ze mannelijke sluipwespen in de maling. De diertjes houden de bloem voor een vrouwtje en willen paren. Dat lukt natuurlijk niet, maar intussen zorgt zo’n opgewonden mannetje wel voor bestuiving. Marinus de Jager en collega’s laten zien dat de bloemen precies de goede vorm hebben om deze afgedwongen bestuiving mogelijk te maken.

Het onderzoek draait om twee soorten: de grote vogelorchidee (Chiloglottis valida) en de kleinere breedlipvogelorchidee (Chiloglottis trapeziformis). Het zijn kleine planten die groeien in vochtige bossen in Zuidoost-Australië, Tasmanië en Nieuw-Zeeland. Bekend was al dat de bloemen de geur van een vrouwtjeswesp verspreiden. Daar komen de mannetjes grif op af.
Maar hoewel de twee orchideeën dezelfde geur gebruiken en dezelfde soorten wespen kunnen lokken, heeft elk toch maar één bestuiver: de grote vogelorchidee wordt bediend door de wesp Neozeleboria monticola, de breedlipvogelorchidee door Neozeleboria cryptoides. Die één-op-één relatie vergroot de kans op succes voor de plant: goeie kans dat een wesp die onbevredigd met stuifmeel is vertrokken een nieuwe poging waagt op een bloem van dezelfde soort. Het stuifmeel komt dan goed terecht.

De vraag is wel waarom de twee wespen alleen seksueel actief worden op hun eigen bloem.

Knobbeltjes

Nu blijkt uit proeven van De Jager dat de vorm van de bloemen de doorslag geeft. De bloemen van de twee orchideeën zien er verschillend uit. De bloem van de grote vogelorchidee heeft een grote hartvormige lip, die van de breedlipvogelorchidee een kleinere, ruitvormige lip (de naam is dus wat verwarrend). Op de lip van beide orchideeën zitten zwarte knobbeltjes, en die grijpt een hitsig mannetje vast. Ook die knobbeltjes zijn verschillend gevormd.

Als een wesp, gelokt door de vrouwtjesgeur, eenmaal bij een orchidee is aangekomen, bepaalt het uiterlijk van de bloem of hij op dreef komt. In de proeven kregen mannetjes de keus tussen de twee orchideeën. Dan doet zo’n mannetje meer en langduriger pogingen om te paren op de orchidee waarvan hij de vaste bestuiver is. Kennelijk lijkt roept het knobbeltjespatroon van juist die bloem een beeld op van het vrouwtje van zijn soort. De afmeting van de knobbeltjes en de kleur komen grofweg met zo’n vrouwtje overeen, laat De Jager zien. Het is een voorbeeld van mimicry.
Hoe zien de echte vrouwtjes van deze wespen er uit? Ze zijn maar half zo groot als de mannetjes en ze hebben geen vleugels. Ze brengen een groot deel van hun leven onder de grond door, waar ze zoeken naar engerlingen (rupsen van bladsprietkevers). Daar plakken ze hun eitjes op; de keverlarven zullen later het voedsel voor de wespenlarven vormen.

Nepseks

De bloemen van de twee soorten orchideeën zijn niet alleen zo gebouwd dat de vaste bestuiver er een vrouwtje van zijn eigen soort in ziet, maar ook nog zo dat hij bij zijn bezoek daadwerkelijk stuifmeel oppikt of stuifmeel van een vorige bloem op de stempel aanbrengt.
De twee wespen nemen precies een tegengestelde houding aan als ze denken een vrouwtje gevonden te hebben. Op de grote vogelorchidee gaat Neozeleboria monticola los met zijn kop naar buiten gericht, terwijl Neozeleboria cryptoides op de breedlipvogelorchidee zijn kop juist in de bloem steekt. In beide gevallen raakt de vergeefs bewegende wesp het stuifmeel, dat is bijeengepakt tot twee klompjes die op een steeltje staan. Dat steeltje breekt, de klompjes plakken op de wesp. En bij de volgende bloem die hem verleidt komen ze precies in contact met de stempel en laten ze weer los.

Voor de wespen levert de nepseks niets op. Maar de orchideeën worden succesvol bestoven. Hun voortplanting is geslaagd.

Er zijn meer bloemen die zulk seksueel bedrog plegen, bijvoorbeeld een Zuid-Afrikaans madeliefje. En in Noordwest-Europa komt onder meer de vliegenorchis voor, met bloemen die onweerstaanbaar zijn voor vliegen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: bloem van grote vogelorchidee (Chiloglottis valida) met sluipwesp Neozeleboria monticola. Michael Whitehead
Klein: bloem van breedlipvogelorchidee (Chiloglottis trapeziformis) met sluipwesp Neozeleboria cryptoides. Rod Peakall

Zie ook:
Verliefd op een madeliefje

Bron:
De Jager, M.L. & R. Peakall, 2015. Does morphology matter? An explicit assessment of floral morphology in sexual deception. Functional Ecology, 16 september online. Doi: 10.1111/1365-2435.12517

Meteen zindelijk

Jonge roodoorbuulbuuls kunnen het urenlang ophouden

Roodoorbuulbuuls houden hun nest schoon

Vogels zorgen dat hun nest keurig schoon blijft. Zo pakken de ouders de poepjes van hun jongen op en gooien die buiten weg, op afstand van het nest. Ziekteverwekkers en bacteriën krijgen daardoor minder kans. De kleintjes werken goed mee, ontdekten Rui-Chang Quan en collega’s.

In een nest van de roodoorbuulbuul (Pycnonotus jocosus), een zangvogel uit Zuidoost-Azië en delen van China, zijn vaak beide ouders afwezig. Ze zijn dan voedsel halen voor hun jongen. Toch troffen Rui-Chang Quan en collega’s, die wilden weten hoe de vogels hun nest schoonhouden, nooit viezigheid in de nesten aan. Dat betekent dat de ouders altijd meteen de ontlasting van de jongen opruimen.
Maar het betekent ook dat de jongen geen uitwerpselen produceren als de ouders afwezig zijn. Hoe zindelijk zijn de jongen eigenlijk, vroegen de onderzoekers zich af.

Poepzakje

jonge roodoorbuulbuuls in het nestVideo-opnamen van een aantal nesten maakten duidelijk dat de jonge vogels inderdaad alleen poepen als een van de ouders erbij is. Als er een ouder komt, heeft die altijd voor één van de twee of drie jongen voedsel bij zich. Het jong dat aan de beurt is slikt zijn hapje door en produceert vaak direct daarna ontlasting. Verpakt in een vliesje komt het naar buiten. De ouder vangt dat poepzakje op en vliegt ermee weg.
Er komt niet altijd iets. De ouder wacht zo’n tien seconden af voor hij weer vertrekt om opnieuw voedsel te halen.

Ongelukje

Maar wat nu als de ouders lang wegblijven? De onderzoekers probeerden dat uit in het lab, waar ze vogels van twee dagen en van zes dagen oud een paar uur lieten wachten – veel langer dan ze gewend zijn.
De kleintjes kunnen hun ontlasting dan prima ophouden, zo bleek, minstens 2 uur lang. Hoe langer ze het ophielden, hoe groter het poepzakje dat uiteindelijk te voorschijn kwam. Slechts heel af en toe gebeurde er een ongelukje.
Kennelijk hebben de kleintjes het goed onder controle, iets waar jonge mensenouders jaloers op mogen zijn. Belangrijk is het wel: in een vervuild nest krijgen ziekteverwekkers en bacteriën meer kans. En als het gaat stinken, weten roofvijanden dat er iets te halen valt.

Willy van Strien

Foto’s:
Paartje roodoorbuulbuuls. Rose Thumboor (Wikimedia Commons)
Nest van roodoorbuulbuul met jongen. Noblevmy (Wikimedia Commons)

Bron:
Quan, R-C., H. Li, B. Wang & E. Goodale, 2015. The relationship between defecation and feeding in nestling birds: observational and experimental evidence. Frontiers in Zoology 12:21. Doi: 10.1186/s12983-015-0116-y

Verkeerde prioriteit

Insecten eten zich rond terwijl plant nutteloze strijd voert

Larven van coloradokever omzeilen afweer plant

Als insecten aan planten vreten, maken die ter verdediging stofjes aan die de eters slecht bekomen. Maar er zijn insecten die de afweer weten te omzeilen. Ze krijgen planten zo gek dat ze zich tegen andere, niet-aanwezige vijanden gaan verdedigen en de eters vrij spel geven. Dat doen bijvoorbeeld rupsen van het nachtvlindertje Spodoptera frugiperda, schrijven Swayamjit Ray en collega’s. Larven van de coloradokever passen eenzelfde soort trucje toe.

Planten hebben tal van vijanden: er zijn insecten die stukken wegvreten en er zijn ziekteverwekkende bacteriën, virussen en schimmels. Tegen beide typen belagers kunnen planten zich in principe verdedigen. Ze maken stofjes aan die de vijanden remmen.

De bestrijding van etende insecten vergt een andere aanpak dan de bestrijding van ziekteverwekkers. Tegen insecten zet een plant een biochemisch proces in gang dat wordt gestuurd door het plantenhormoon jasmonzuur. En om microbiële ziekteverwekkers uit te schakelen is er een ander afweerproces beschikbaar dat wordt opgewekt door het plantenhormoon salicylzuur.

Ongemoeid

Planten houden hun defensie niet doorlopend paraat, want de afweerreacties kosten veel energie. Planten zetten ze alleen in gang als er werkelijk een vijand toeslaat. Bovendien kan een plant niet tegelijkertijd beide afweersystemen optuigen. Het ene proces onderdrukt het andere. Een belaagde plant moet dus zijn prioriteit stellen: ofwel insecten bestrijden die aan hem knagen ofwel ziekteverwekkers die hem verzwakken.

Er zijn insecten die daar misbruik van maken. Op de een of andere manier brengen ze planten ertoe om hun verdediging tegen ziekteverwekkers op te schroeven, ook als die op dat moment afwezig zijn. Strijdend tegen iets dat er niet is laat de plant de vretende insecten dan ongemoeid. Zo ontsnapt de erwtenluis aan de afweer van de tuinboon, en tabakswittevlieg die van tomaat. Bij beide insecten is er iets in de honingdauw die ze uitscheiden waardoor de plant in de verkeerde verdediging schiet.

Rups van Spodoptera frugiperda

Uitwerpselen

Ook rupsen van de mot Spodoptera frugiperda passen dat trucje toe, schrijven Swayamjit Ray en collega’s nu. En bij deze insecten zijn het de uitwerpselen die de plant misleiden.
De rupsen leven van maïsbladeren. Een maïsplant waarop een volwassen vrouwtjesmot eitjes heeft gelegd, begint zich tegen planteneters te verdedigen als de rupsen uit het ei zijn gekomen en gaan knagen. Maar als aangetaste bladeren een tijdje met rupsenpoep in aanraking komen, verandert dat; de beestjes produceren een grote hoeveelheid uitwerpselen die zich tussen blad en stengel ophopen. Binnen een dag schakelt de plant dan over op een nutteloze afweerreactie tegen ziekteverwekkers en laat de rupsen buiten schot.

Rupsen groeien dan ook flink op maïsbladeren die in contact zijn geweest met uitwerpselen van rupsen, blijkt uit proeven. Maar de schimmel Cochliobolus heterostrophus, die de plant ziek maakt, doet het op diezelfde bladeren juist niet zo goed. De onderzoekers laten zien dat de rupsenpoep een eiwit bevat dat de plant misleidt, maar ze weten nog niet welk eiwit het is.

Coloradokevers

Twee jaar geleden lieten Seung Ho Chung en collega’s, van dezelfde onderzoeksgroep als Ray, al zien dat ook larven van coloradokevers (Leptinotarsa decemlineata) planten misleiden, in dit geval tomatenplanten. Ze doen dat op een andere manier, die nog intrigerender is.Al knagend laten de larven spuug achter op de bladeren. En in hun speeksel zitten veel bacteriën. Die zijn volkomen ongevaarlijk voor de plant, maar toch reageert die met een afweerreactie tegen ziekteverwekkers en daarbij wordt de afweer tegen de knagende larven onderdrukt. Ten onrechte. De larven kunnen zich ongestoord rond eten, terwijl de plant zich verdedigt tegen een probleem dat geen probleem is.

Willy van Strien

Foto:
Groot: Larven van coloradokever. jm2c (Creative Commons)
Klein: rups van Spodoptera frugiperda. Wen-Po Chuang

Bronnen:
Ray, S., I. Gaffor, F.E. Acevedo, A. Helms, W-P. Chuang, J. Tooker, G.W. Felton & D.S. Luthe, 2015. Maize Plants Recognize Herbivore-Associated Cues from Caterpillar Frass. Journal of Chemical Ecology, 26 augustus online. Doi: 10.1007/s10886-015-0619-1
Van Doorn, A., M. de Vries, M.R. Kant & R.C. Schuurink, 2015. Whiteflies glycosylate salicylic acid and secrete the conjugate via their honeydew. Journal of Chemical Ecology 41:52-58. Doi: 10.1007/s10886-014-0543-9
Schwartzberg, E.G. & J.H. Tumlinson, 2014. Aphid honeydew alters plant defence responses. Functional Ecology 28: 386–394. Doi: 10.1111/1365-2435.12182
Chung, S.H., C. Rosa, E.D. Scully, M. Peiffer, J.F. Tooker, K. Hoover, D.S. Luthe & G.W. Felton, 2013. Herbivore exploits orally secreted bacteria to suppress plant defenses. PNAS 110: 15728–15733. Doi: 10.1073/pnas.1308867110

Kwallenbuffet

Tussen tentakels van kwal vindt kortbekzeekoet zijn voedsel

Bij kwal Chrysaora melanaster zwemmen vaak visjes

Een zeevogel die onder water duikt om vis te vangen en een kwal die daar rondhangt hebben niet direct iets met elkaar te maken. Alhoewel….. volgens Nobuhiko Sato en collega’s heeft zo’n vogel veel gemak van de aanwezigheid van een kwal.

Een vader of moeder kortbekzeekoet die een jong op het nest heeft, gaat er zo’n drie keer per dag op uit om een visje voor de kleine in zee te gaan zoeken. Meestal komt zo’n vogel tijdens zijn duik een grote kwal tegen, van de soort Chrysaora melanaster, en dat maakt het leven makkelijker. Want rond de drie meter lange tentakels van dat dier zwemmen vaak wat visjes rond, meestal jonge exemplaren van de alaskakoolvis. Daar kan de zeekoet er makkelijk een uit pikken. Missie geslaagd.

Nobuhiko Sato en collega’s ontdekten dat ‘kwallenbuffet’, zoals ze het noemen, toen ze een aantal zeekoeten voorzagen van apparaatjes die onder water de tijd bijhouden, temperatuur, diepte en versnelling meten en filmbeelden maken. Zo was het voor het eerst mogelijk om het foerageergedrag van de vogels onder water te bekijken. De biologen deden het onderzoek in de Beringzee bij Alaska

Zware tocht

Kortbekzeekoet

De vogels duiken tot een diepte van 80 meter en komen na ruim twee minuten weer boven water. Om naar beneden te gaan, moeten ze met de vleugels slaan; het opstijgen daarna gaat vanzelf. En terwijl ze omhoog gaan proberen ze een visje te vangen. Zien ze een prooi, dan gebruiken ze hun vleugels om even op die plek te blijven hangen.
Uit de filmbeelden werd duidelijk dat de vogels vaak op een kwal af gaan, want daar zijn visjes. Die concentratie van prooien maakt het zoeken makkelijk. Dat is mooi meegenomen want de voedseltochten zijn zwaar. Duiken en zwemmen kunnen de koeten als de beste, maar vliegen kost moeite. Dan is het sneu als een tocht niets oplevert. Vanwege die zware voedseltochten brengt een paartje kortbekzeekoeten per seizoen maar één jong voort.

Tentakels

De kwal drijft de visjes niet opzettelijk bijeen om de vogel te helpen. Ze zijn er gewoon.
Waarom hangen de visjes eigenlijk rond bij een kwal? Waarschijnlijk om het dierlijk plankton van de tentakels te plukken die de kwal gevangen heeft. Het zou ook kunnen zijn dat ze tussen de tentakels van de kwal bescherming vinden tegen roofvijanden. Maar dat helpt dan in elk geval niet niet voor jagende zeekoeten, want die komen juist af op kwallen met visjes om zich heen. En valt de vogel er een aan, dan vluchten de andere visjes vaak juist weg van de kwal.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Kwal Chrysaora melanaster. Francesca Degli Angeli (Wikimedia Commons)
Klein: Kortbekzeekoet. Michael Haferkamp (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Sato, N.N., N. Kokubun, T. Yamamoto, Y. Watanuki, A.S. Kitaysky & A. Takahashi, 2015. The jellyfish buffet: jellyfish enhance seabird foraging opportunities by concentrating prey. Biology Letters 11: 20150358. Doi: 10.1098/rsbl.2015.0358
Paredes, R., I.L. Jones & D.J. Boness, 2006. Parental roles of male and female thick-billed murres and razorbills at the Gannet Islands, Labrador. Behaviour 143: 451-481. Doi: 10.1163/156853906776240641

Stoere kuif

Het vervaarlijke uiterlijk van de helmspecht is maar schijn

 Helmspecht bootst grotere soort na

Ziet hij er niet woest uit, met zijn felrode, opgezette kuif en zwarte rug? Maar de helmspecht is eigenlijk een watje. Om dat te verhullen, heeft hij zich het verenkleed van een grotere, agressieve specht aangemeten, denken Brett Benz en collega’s.

In de vogelgids van Zuid-Amerika staan de helmspecht en de gestreepte helmspecht naast elkaar. Dat lijkt logisch. De twee soorten zien er vrijwel hetzelfde uit en biologen hebben ze op dezelfde tak van de vogelstamboom gezet, in het geslacht Dryocopus. De helmspecht heet officieel Dryocopus galeatus, de gestreepte helmspecht is Dryocopus lineatus.
Het zijn mooie en opvallende vogels, met een zwarte rug, gestreepte buik, witte strepen op de nek en, als grootste blikvanger, een flinke vuurrode kuif. Indrukwekkende verschijningen.

Maar biologen hebben zich voor de gek laten houden, blijkt nu uit onderzoek van Brett Benz en van Martjan Lammertink. Beiden hebben met collega’s de evolutionaire relaties van spechten in kaart gebracht met dna-analyses. En ze concluderen dat de helmspecht helemaal niet zo nauw verwant is aan de gestreepte helmspecht. Hij hoort thuis bij een andere groep spechten, in het geslacht Celeus. Hij zou eigenlijk Celeus galeatus moeten heten.

Knokken

De helmspecht steekt met zijn felle kleuren erg af bij wat nu zijn ware familieleden blijken te zijn. De overige Celeus-soorten hebben niet zo’n spectaculair uiterlijk. Ze hebben ook een kuif, maar die is bruin, beige of geel; ook verder zijn ze vooral bruin gekleurd.

Gestreepte helmspechtDe vraag is nu waarom de helmspecht zo veel weg heeft van een verre verwant en zo weinig van zijn naaste familieleden.
Volgens Benz is het antwoord dat hij met zijn fiere uiterlijk niet alleen biologen, maar ook de gestreepte helmspecht voor de gek kan houden.
De helmspecht leeft in de Atlantische bossen in het zuidoosten van Zuid-Amerika. Daar komt ook de gestreepte helmspecht voor. De twee soorten zijn in zekere zin concurrenten: ze zoeken beide naar rotte plekken op bomen waar ze met hun snavel in kunnen peuteren om insecten te vinden. Maar zulke plekken zijn schaars en er moet vaak om geknokt worden. De gestreepte helmspecht verjaagt andere vogels van een boom waar hij wil foerageren. De helmspecht, kleiner en minder agressief van aard, is niet tegen hem opgewassen.

Stoerdoenerij

Maar door zijn verenpak na te maken, denkt Benz, doet hij alsof hij ook een flinke jongen is die beter met rust gelaten kan worden. Het is een geval van mimicry waarbij een bescheiden vogelsoort het uiterlijk nabootst van een sterkere concurrerende soort om niet steeds het onderspit te delven. Oftewel: het is stoerdoenerij.

Trapt de gestreepte helmspecht hier in? Om dat te achterhalen is gedragsonderzoek nodig. Als blijkt dat hij de helmspecht inderdaad vaak met rust laat vanwege diens namaakpak, dan zou het verhaal echt rond zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Helmspecht. Kevin Zimmer
Klein: Gestreepte helmspecht. Dario Sanches (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Benz, B.W., M.B. Robbins & K,J. Zimmer, 2015. Phylogenetic relationships of the Helmeted Woodpecker (Dryocopus galeatus): A case of interspecific mimicry? The Auk, oktobernummer. Al online te zien via bioRxiv. Doi: 10.1101/023663
Lammertink, M., C. Kopuchian, H.B. Brandl, P.L. Tubaro & H. Winkler, 2015. A striking case of deceptive woodpecker colouration: the threatened Helmeted Woodpecker Dryocopus galeatus belongs in the genus Celeus. Journal of Ornithology, 31 juli online. Doi: 10.1007/s10336-015-1254-x

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑