Evolutie en Biodiversiteit

Maand: oktober 2015

Bijna landbouw

Angelloze bij houdt schimmel om larven te voeden

Schimmel in de broedcellen! Dat lijkt slecht nieuws, maar schijn bedriegt. De schimmel is onmisbaar voedsel voor de larven van de bij Scaptotrigona depilis, laten Cristiano Menezes en collega’s zien. Naast een paar honderd soorten mieren en termieten blijkt er nu ook een bij te zijn die een schimmel houdt in zijn kolonies.

De larven van Scaptotrigona depilis, een angelloze bij uit Brazilië die in kolonies leeft, groeien allemaal op in een eigen broedcel. Voordat de koningin daar een eitje in legt, hebben werksters eerst een laag voedsel voor de toekomstige bewoner opgebraakt. Als het eitje daar op ligt, sluiten zij de broedcel af. De jonge bij kan zich ontwikkelen.

Van levensbelang

Maar er gebeurt iets vreemds in zo’n cel, ontdekten Cristiano Menezes en collega’s, die een aantal broedcellen openden. Tegen de tijd dat de larve uitkomt gaan er witte schimmeldraden groeien. Als de larve drie dagen oud is, zijn de plukken schimmel op hun grootst; daarna verdwijnen ze. De onderzoekers zagen dat de larve de schimmeldraden opeet. Na zes dagen is de schimmel op, net als de voedselvoorraad die de werksters hadden aangebracht. Dan is de larve aan verpopping toe.

De schimmel is van levensbelang voor de bijen. De onderzoekers kweekten larven op in broedcellen van kunststof met gesteriliseerd voer. Vrijwel alle larven gingen dood. Maar als de biologen schimmeldraden aan de cellen toevoegden, bleef het merendeel van de beestjes in leven. De bijen kunnen niet zonder de schimmel.

Bouwmateriaal

Of de schimmel buiten bijenkolonies kan leven, is niet bekend. In de bijennesten heeft hij in elk geval een goed onderkomen. De schimmel zit besloten in het cerumen, het mengsel van was en plantenhars waar de bijen hun nest van bouwen en waar ook de broedcellen van zijn gemaakt. Schimmeldraden verschijnen alleen in broedcellen; de schimmel moet kennelijk in contact komen met larvenvoedsel om uit te groeien.
De bijen zorgen ook dat de schimmel steeds weer kan opkomen. Het bouwmateriaal van broedcellen wordt namelijk hergebruikt als de jonge bijen hun cel hebben verlaten. In nieuwe broedcellen waar een larve uit het ei kruipt is de schimmel weer present. En ook als de bijen een nieuwe kolonie stichten, lift de schimmel mee. Eerst zwermt dan een groot aantal werksters uit om wekenlang aan het nieuwe nest te bouwen. Als bouwmateriaal nemen ze cerumen uit het oude nest mee.

Een paar honderd soorten mieren en termieten kweken schimmels in speciale schimmeltuintjes; zij zijn ware landbouwers. Nu blijkt er dus ook een kolonievormende bij te zijn die er een schimmel op na houdt. Maar deze bij zorgt niet zo intensief voor zijn ‘gewas’ als de schimmelkwekende mieren en termieten. Het is bijna landbouw – maar nog niet helemaal.

Willy van Strien

Foto:
Van ei tot verpopping bij Scaptotrigona depilis. A: een eitje in zijn opengemaakte broedcel; B: larve is 1 dag oud, schimmel verschijnt; C: larve is 3 dagen oud, veel schimmel; D: larve is 4 dagen oud; E: larve is 6 dagen oud, schimmel is op; F: larve gaat verpoppen. Foto uit publicatie van Menezes et al.

Lees over de geschiedenis van bladsnijdermieren en hun schimmeltuintjes

Bron:
Menezes, C., A. Vollet-Neto, A.J. Marsaioli, D. Zampieri, I. Cardoso Fontoura, A. Ducati Luchessi & V.L. Imperatriz-Fonseca, 2015. A Brazilian social bee must cultivate fungus to survive. Current Biology, 22 oktober online. Doi: 10.1016/j.cub.2015.09.028

Mestkever stinkt erin

Plantenzaden lijken op keutels van antilopen

keutel van elandantilope staat model voor plantenzaad

Een Zuid-Afrikaanse plant heeft een heel aparte manier zijn zaden op een goede plek te krijgen. Hij zet daar mestkevers voor aan het werk: de diertjes stoppen de zaden netjes in de grond, schrijven Jeremy Midgley en collega’s. Een verhaal over een plant, een mestkever en twee antilopen.

De Zuid-Afrikaanse grasachtige plantensoort Ceratocaryum argenteum groeit in droog gebied waar nogal eens brand uitbreekt. Na zo’n brand zijn de planten dood; ze kunnen niet meer uitlopen. Maar zaden die in de grond zitten overleven het vuur en kunnen ontkiemen. Zo blijft de plantenpopulatie bestaan.
De zaden moeten dan wel in de grond gestopt worden. Daarvoor zorgt de mestkever Epirinus flagellatus, laten Jeremy Midgley en collega’s zien. Het beestje rolt de afgevallen zaden een stukje bij de planten vandaan en begraaft ze twee centimeter diep.
Waarom doet die mestkever dat?

Indringende geur

Omdat de plant hem misleidt. De zaden zien er namelijk uit als de keutels van kleine antilopen: ze zijn bruin, rond, ongeveer één centimeter groot en ze hebben een bobbelig oppervlak. Dat is opvallend, want de zaden van verwante plantensoorten zijn kleiner, zwart en glad.
Maar nog bijzonderder is de indringende geur die de zaden van Ceratocaryum argenteum hebben. Ze ruiken naar poep van grazers. Midgley analyseerde de samenstelling van de vluchtige stoffen die de zaden loslaten. Die samenstelling blijkt hetzelfde als de mix van geurstoffen die vrijkomt uit de keutels van de elandantilope en de bontebok. Dat zijn de twee soorten antilopen die leven in het gebied waar Ceratocaryum argenteum voorkomt.
De zaden bootsen dus de keutels van deze dieren na qua uiterlijk en qua geur; een sterk staaltje van mimicry.

En de mestkever stinkt erin.

Werk voor niets

De mestkever is gek op poep. Als hij een keutel vindt, heeft hij een voedselpakket te pakken van voorverteerd plantenmateriaal. De kever is bijna net zo groot als de keutel. Hij zet zijn achterpoten ertegen, duwt zijn kop omlaag en rolt het balletje achterwaarts weg. Wat verderop werkt hij de keutel onder de grond. Vervolgens eet hij ervan of legt hij er eitjes in, zodat de larven straks een voedselvoorraad hebben.
Een mestkever die een zaad van Ceratocaryum argenteum vindt, ziet dat zaad aan voor een keutel. Hij rolt hem weg en stopt hem in de grond – en krijgt dan pas in de gaten dat hij er niets aan heeft. Hij heeft al het werk voor niets gedaan.
Maar de plant profiteert: die heeft zijn doel bereikt.

Willy van Strien

Foto: Elandantilope. Lip Kee Yap (Wikimedia Commons)

Kijk hoe een mestkever in het bedrog van de plant trapt

Bron:
Midgley, J.J., J.D.M. White, S.D. Johnson & G.N. Bronner, 2015. Faecal mimicry by seeds ensures dispersal by dung beetles. Nature Plants 1: 15141, 5 oktober online. Doi: 10.1038/nplants.2015.141

Beurtelings op wacht

Met een maatje kunnen konijnvissen veilig foerageren

konijnvis Sigalus corallinus foerageert met een partner

De een steekt zijn snuit diep in het koraal om voedsel te zoeken, de ander ‘staat’ op de uitkijk. Na een tijdje draaien de rollen om. Konijnvissen komen goed aan de kost doordat ze met zijn tweeën foerageren en beurtelings in de gaten houden of alles veilig is, schrijven Simon Brandl en David Bellwood.

Voedsel zoeken en opletten: dat gaat niet altijd goed samen. Bijvoorbeeld niet voor vissen die hun snuit achter richels en in spleten en holtes van koraalriffen moeten steken om iets van hun gading te vinden. Hun uitzicht is dan sterk geblokkeerd. Een vijand, bijvoorbeeld een roofvis, kan zo toeslaan. En vijanden zijn talrijk.

Duo

Een aantal soorten konijnvissen (familie Siganidae) heeft daar iets op gevonden, ontdekten Simon Brandl en collega’s. De vissen foerageren samen met een maatje en de twee partners houden beurtelings de wacht. Deze vissen leven in tropische delen van de Stille Oceaan, onder meer op het Groot Barrièrerif ten noordoosten van Australië. Ze eten algen en sponzen.

Brandl observeerde en filmde de vier meest voorkomende soorten konijnvissen. Hij constateerde dat zij bijna altijd in tweetallen opereren. In zo’n duo gaat het er eerlijk aan toe. De vissen grazen om beurten terwijl de ander de wacht houdt. De vis die dienst heeft ‘staat’ bijna rechtop om de omgeving af te kunnen speuren. Als hij vlucht, stopt de ander ogenblikkelijk met eten en gaat als een haas zijn maatje achterna. De waakzame vis geeft waarschijnlijk signalen met vinbewegingen.
Het is voor het eerst dat bij vissen zo’n eerlijke samenwerking op basis van wederkerigheid aan het licht komt.

De koppels blijven lange tijd samen optrekken en de maatjes zijn bijna de hele tijd bij elkaar in de buurt. Vaak bestaan ze uit een mannetje en een vrouwtje omdat voortplanting de belangrijkste reden is om een partner te zoeken. Maar een kwart van de koppels bestaat uit twee mannetjes of twee vrouwtjes die kennelijk een relatie zijn aangegaan om samen te foerageren.

Extra diep

Sommige individuen zijn echter alleenstaand en Brandl vergeleek hun gedrag met dat van soortgenoten die een maatje hebben. Een vis in zijn eentje onderbreekt zijn maaltijd minder lang om rond te kijken dan een vis die op wacht staat voor zijn partner.
Daar staat tegenover dat een vis van een duo, als hij aan de beurt is om te eten, daar langer achtereen mee kan doorgaan. En wat belangrijker is: hij kan extra diep in spleten en holtes zoeken. Hij ziet dan niets, maar weet zich veilig omdat zijn maatje de wacht houdt. Dankzij hun samenwerking kunnen deze vissen voedsel halen van plekken waar vissen die op zichzelf zijn aangewezen niet durven te komen.

Willy van Strien

Foto: Jordan M. Casey

Bronnen:
Brandl, S.J. & D.R. Bellwood, 2015. Coordinated vigilance provides evidence for direct reciprocity in coral reef fishes. Scientific Reports 5: 14556. Doi: 10.1038/srep14556
Brandl, S.J. & D.R. Bellwood, 2013. Pair formation in the herbivorous rabbitfish Siganus doliatus. Journal of Fish Biology 82: 2031–2044. Doi:10.1111/jfb.12131
Fox, R.J. & D.R. Bellwood, 2013. Niche partitioning of feeding microhabitats produces a unique function for herbivorous rabbitfishes (Perciformes, Siganidae) on coral reefs. Coral Reefs 32: 13-23. Doi: 10.1007/s00338-012-0945-5

Boksen om een woonplaats

Winnaar is bidsprinkhaankreeft die de meeste klappen geeft


Bidsprinkhaankreeften zijn behendige boksers. De een slaat keihard toe met zijn enorme hamerpoten, de ander krult bliksemsnel zijn staart naar voren en vangt de klap op. Patrick Green en collega’s zagen dat de dieren niet terugschrikken voor zo’n geritualiseerd gevecht. Wie wint de krachtmeting?

Met voorpoten als hamers kunnen bidsprinkhaankreeften enorme klappen uitdelen. Ze slaan bijvoorbeeld met gemak een slakkenhuisje kapot om de inhoud op te eten. Maar ze gebruiken die hamers ook als ze onderling mot hebben. Levensgevaarlijk, want ze kunnen elkaar met één oplawaai doden. Patrick Green en collega’s wilden weten wanneer het tot een gevecht komt en wie de confrontatie wint.
Bidsprinkhaankreeften – kleine kreeftachtige dieren die met hun machtige hamerpoten aan bidsprinkhanen doen denken – leven in het Caribische gebied. Ze wonen in hun eentje in holten van koralen en sponzen en in lege slakkenhuisjes. Geschikte woonplaatsen zijn kostbaar, en de dieren, zowel mannetjes als vrouwtjes, zijn bereid om voor zo’n territorium te knokken.

Boksbal

De gevechten zijn geritualiseerd, zo was bekend, en dus veilig. De krachtpatsers kunnen om te beginnen hun voorpoten spreiden om een tegenstander af te schrikken. Komt het ondanks zo’n dreigement toch tot een gevecht, dan halen ze even hard uit als wanneer ze een prooi verbrijzelen. Maar ze vangen elkaars klappen behendig op. Ze buigen hun staart naar voren zodat de klap op het telson terechtkomt, een versterkt deel van de staart. Dat telson kan zo’n opdoffer goed hebben. Het is hard en geeft niet mee; het is net een boksbal.

Green veronderstelde dat een geschil over een woonplaats vaak zonder zo’n energievretende bokspartij wordt beslecht. Hij verwachtte dat de dieren elkaars kracht aflezen aan de dreighouding en dat de zwakste er meteen vandoor gaat. Maar gaan ze wel vechten, dacht hij, dan wint degene die de hardste klappen geeft.
Hij zette een exemplaar van de soort Neogonodactylus bredini in een bak met een holle buis als woonplaats. Als het beestje zijn intrek had genomen, zette hij er een tweede exemplaar bij, even groot en van hetzelfde geslacht, maakte video-opnamen en keek wat er gebeurde. Zo legde hij gevechten tussen 34 duo’s vast.

De meeste klappen

Maar wat hij had verwacht, kwam niet uit. De dieren namen vaak een dreighouding aan, maar niet altijd: één op de drie keer begonnen ze gelijk te timmeren. En als ze wel dreigden, liep het toch ook altijd op een vechtpartij uit. Soms was één klap genoeg om de strijd te beslissen, soms sloegen ze veel vaker.

En wie won de krachtmeting? Dat was, verrassend genoeg, niet per se degene die het hardst kon meppen. De onderzoekers maten de kracht van elk diertje in aparte proeven, waarin ze zo’n kreeftje op een krachtsensor lieten slaan. Bij de meeste gevechten was niet degene die de hardste oplawaaien verkocht de winnaar, maar degene die de meeste klappen uitdeelde. Die toonde zich het meest vasthoudend en beschikte over het grootste uithoudingsvermogen.
De ander droop af. Maar hij had het gevecht met dodelijke wapens wel overleefd.

Willy van Strien

Foto: Roy Caldwell

De onderzoekers aan het woord over de boksende bidsprinkhaankreeft

Bronnen:
Green, P.A. & and S.N. Patek, 2015. Contests with deadly weapons: telson sparring in mantis shrimp (Stomatopoda). Biol. Lett. 11: 20150558. Doi: 10.1098/rsbl.2015.0558
Taylor, J.R.A. & S.N. Patek, 2010. Ritualized fighting and biological armor: the impact mechanics of the mantis shrimp’s telson. The Journal of Experimental Biology 213: 3496-3504. Doi: 10.1242/jeb.047233

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑