Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Maand: februari 2018

Eerste hulp

27 februari 2018 /

Jagende mier redt nestgenoten die licht gewond geraakt zijn

Megaponera analis: major draagt gewonde minor

De rooftochten die de Afrikaanse mier Megaponera analis groepsgewijs onderneemt zijn gevaarlijk, want de termieten die zo’n groep overvalt vechten fel terug. Er vallen dan ook slachtoffers, maar die worden zoveel mogelijk teruggebracht naar het nest en weer opgelapt, melden Erik Frank en collega’s.

Werksters van de forse Afrikaanse mier Megaponera analis, ook bekend als matabele-mier, staan voor een zware opdracht. De mieren jagen op termieten die ze op hun foerageerplaatsen opzoeken en overmeesteren. Ze gaan er in een colonne van honderden individuen op af. Als de eerste mieren op zo’n plaats aankomen, wachten ze tot alle deelneemsters er zijn en dan vallen ze aan. De grote exemplaren, de majors, breken de laag van aarde open die het foerageergebied van de termieten afdekt, de kleine mieren, de minors, gaan vervolgens naar binnen om termieten te grijpen, te doden en naar buiten te sleuren.

Pechvogels

En dat is een gevaarlijk klusje, schrijven Erik Frank en collega’s. Onder de termieten zijn soldaten met sterke kop en kaken en die vechten hard terug; er vallen dan ook gewonden, voornamelijk onder de minors. Van sommige mieren worden een of meer poten of antennen afgebeten, andere worden gehinderd door een termiet die zich aan hen vastklampt.

De mieren weten de verliezen te beperken door veel pechvogels te redden. Ze verzamelen zich weer voordat ze gezamenlijk terugkeren naar het nest, want een mier die alleen reist valt gemakkelijk ten prooi aan roofvijanden, zoals spinnen. Majors zoeken de jachtplaats nog even af op dode termieten en achterblijvende, wellicht gewonde mieren, die ze in hun kaken meenemen. Als alle mieren er zijn, gaan ze lopen. Maar mieren die een of twee poten missen en mieren waar een termiet aan hangt houden de groep niet bij, blijkt uit waarnemingen en experimenten in veld en lab. Zij scheiden bepaalde stoffen uit die aan de andere duidelijk maken dat ze hulp nodig hebben.
Majors die de kaken nog vrij hebben rapen lichtgewonde mieren op en dragen ze mee. Zo’n slachtoffer trekt zijn pootjes in om het vervoer te vergemakkelijken.
Mieren die zwaar gewond zijn en niet meer kunnen opstaan, geven geen noodsignaal af en ze laten zich ook niet oppakken: ze blijven maar kronkelen en draaien. Uiteindelijk worden ze achtergelaten. Zo gaan alleen slachtoffers mee naar huis die nog op te lappen zijn. Zij komen vrijwel allemaal veilig terug in het nest; op eigen kracht zouden veel gewonden de terugtocht niet kunnen volbrengen.

Verzorging

Zo gauw ze in het nest zijn, worden de ongelukkige mieren verzorgd. Een vastgeklemde termiet kan bijna altijd van een mier af worden getrokken en die mier ondervindt daarna geen gevolgen van het avontuur. Een mier die een poot kwijt is, krijgt een grondige behandeling: nestgenoten likken de open wond langdurig. Zo wordt die schoongemaakt en waarschijnlijk ook behandeld met antibiotica die mieren in bepaalde klieren produceren. Experimenten laten zien dat een mier met een onbehandelde open wond vrijwel altijd sterft, waarschijnlijk aan een infectie. Maar met behandeling komt het meestal goed en zo’n mier leert vervolgens om op vier of vijf poten net zo snel te lopen als normaal. Hij kan al gauw weer mee op rooftocht.
Als er zwaargewonde mieren worden binnengebracht, wat niet vaak gebeurt, dan worden die niet geholpen, maar uit het nest gezet. De mieren helpen alleen gewonden die kunnen herstellen.

Het reddingsgedrag van Megaponera analis is uniek. Waarom zien we het juist bij deze soort? Omdat de mieren korte, gezamenlijke rooftochten houden op een gevaarlijke prooi. Daar vallen veel gewonden bij, maar de verwondingen hoeven meestal niet fataal te zijn en hulp is mogelijk – en de moeite waard. Zonder reddingsacties zou de groep een stuk kleiner zijn en zouden minder werksters beschikbaar zijn om op jacht te gaan. Om een beetje een idee te geven: er worden in een kolonie dagelijks ongeveer evenveel mieren gered als er geboren worden.

Willy van Strien

Foto: Megaponera analis: major draagt gewonde nestgenoot terug naar nest. ETF89 (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Filmpjes van Megaponera-mieren die gewonde maatjes dragen en verzorgen

Bronnen:
Frank, E.T., M. Wehrhahn & K.E. Linsenmair, 2018. Wound treatment and selective help in a termite-hunting ant. Proceedings of the Royal Society B 285: 20172457. Doi: 10.1098/rspb.2017.2457
Frank, E.T., T. Schmitt, T. Hovestadt, O. Mitesser, J. Stiegler, K.E. Linsenmair, 2017. Saving the injured: Rescue behavior in the termite-hunting ant Megaponera analis. Science Advances 3: e1602187. Doi: 10.1126/sciadv.1602187

Bont vee

19 februari 2018 /

Mieren handhaven gemengde luizenkolonie

Lasius japonicus en zijn tweekleurige veestapel

De luizenmelkende mier Lasius japonicus zorgt dat de kolonies bijvoetluizen waarvan hij de honingdauw oogst tweekleurig blijven, schrijven Saori Watanabe en collega’s. Zonder ingrijpen zou zijn favoriete kleur verdwijnen.

De Aziatische mier Lasius japonicus werkt, net als veel andere mieren, samen met bladluizen. De luizen zuigen plantensappen op en scheiden de overtollige suikers uit, opgelost in een vloeistof: honingdauw. De mier houdt hun natuurlijke vijanden uit de buurt en oogst (‘melkt’) de zoete honingdauw. Een van zijn partners is de Japanse bijvoetluis, Macrosiphoniella yomogicola, die op bijvoet leeft, een algemeen voorkomende plant van Europa en Azië. De bescherming van de mier is voor de bladluis van cruciaal belang; elke onbeschermde kolonie gaat aan zijn vijanden te gronde.

Kwaliteit

De bijvoetluis komt in verschillende kleuren voor, met rood en groen als de meest voorkomende typen; grote groene exemplaren worden zwart. De mier heeft een voorkeur voor de groene vorm, laten Saori Watanabe en collega’s zien, want die scheidt honingdauw af van een hogere kwaliteit. Maar de keerzijde is dat de rode vorm, die een groter deel van de uit de plant gehaalde suikers zelf gebruikt, zich sneller kan vermenigvuldigen. De luizen zijn allemaal vrouwtjes die zich maagdelijk voortplanten en de jonge luizen zijn klonen van hun moeder. Rode luizen krijgen rode dochters, groene luizen krijgen groene dochters. De groene vorm zou kunnen worden verdrongen door de rode, die zich immers sneller vemenigvuldigt.

Maar dat gebeurt niet. De mieren steken daar een stokje voor, zo blijkt. De onderzoekers laten zien dat de rode bladluizen zich inderdaad sneller kunnen vermenigvuldigen dan de groene. Bij proeven in het lab nam het aandeel groene luizen in een gemengde kolonie dan ook af, maar alleen als de onderzoekers geen mieren toelieten. Als mieren zich met de luizen konden bemoeien, ging de groene vorm zich sneller vermenigvuldigen, ongeveer even snel als de rode. Zo bleef, in aanwezigheid van mieren, de verhouding tussen groen en rood hetzelfde.
Hoe de mieren de voortplantingssnelheid van de groene luizen opvijzelen, is niet duidelijk, maar het gevolg is dat de groene vorm overleeft.

Overwinteren

In het veld zijn vrijwel alle kolonies bijvoetluizen gemengd. Dat er geen puur rode kolonies voorkomen is begrijpelijk. Naar zo’n kolonie, die alleen laagwaardige honingdauw oplevert, zou geen mier omkijken, dus hij zou verloren gaan. Maar waarom zijn er geen puur groene kolonies? Waarom roeien de mieren de rode luizen in een gemengde kolonie niet uit door ze op te eten, zodat de luizenkolonie alleen nog hoogwaardige honingdauw produceert?
Kennelijk heeft de aanwezigheid van rode luizen een voordeel. Dat heeft met overwinteren te maken, opperen de onderzoekers. Aan het eind van het seizoen brengen de luizen dochters én zonen voort die paren en bevruchte eitjes produceren. Die eitjes kunnen overwinteren, maar dan moet de plant waar ze op zitten wel blijven bestaan. Na bloei in de herfst sterft bijvoet echter af. De onderzoekers denken nu dat rode luizen misschien de bloei onderdrukken, zodat de plant blijft staan. Dat idee gaan ze nu testen.

Elkaar nodig

Het zou betekenen dat de mier beide bladluisvormen nodig heeft, de groene voor goede honingdauw, de rode om na de winter weer over melkvee te kunnen beschikken. Het zou ook betekenen dat de twee luizentypes elkaar nodig hebben. De rode vorm kan niet zonder groene, die zorgt dat er beschermende mieren komen, en de groene kan ook niet zonder rode, die verhindert dat de gastheerplant afsterft.
Maar ook al zijn de twee vormen van bijvoetluizen op elkaar aangewezen, zonder de mieren houden ze het samen niet vol.

Willy van Strien

Foto: Luizenmelkende mier Lasius japonicus met twee kleurvormen van Macrosiphoniella yomogicola. ©Ryota Kawauchiya

Bronnen:
Watanabe, S., J. Yoshimura & E. Hasegawa, 2018. Ants improve the reproduction of inferior morphs to maintain a polymorphism in symbiont aphids. Scientific Reports 8: 2313. Doi: 10.1038/s41598-018-20159-w
Watanabe, S., T. Murakami, J. Yoshimura & E. Hasegawa, 2016. Color polymorphism in an aphid is maintained by attending ants. Science Advances 2: e1600606. Doi: 10.1126/sciadv.1600606

Hoofdkenmerk

12 februari 2018 /

Kameleons laten botknobbels op kop blauw oplichten

Calumma crypticum heeft blauw oplichtende botknobbels om en achter de ogen

Veel kameleonsoorten blijken botknobbels te hebben die blauw oplichten door de huid heen. Soortgenoten herkennen elkaar eraan, mannetjes pronken er waarschijnlijk mee. Wij zien die knobbels niet bij natuurlijk licht, maar de dieren zelf wel, denken David Prötzel en collega’s.

Er zijn veel manieren waarop een dier de blits kan maken, zoals met geur, kleur, zang, dans, sierveren of ogen op steeltjes. Maar hier komt een nieuwe: kameleons blijken kleine knobbels op hun schedel te hebben die blauw kunnen opgloeien, zo melden David Prötzel en collega’s.
botknobbels lichten opDat klinkt als horror, maar er is niets spookachtigs aan. Botweefsel is fluorescerend: als er ultraviolet licht op valt, wordt dat omgezet in blauw licht en uitgezonden. Kameleons maken gebruik van dit natuurlijke verschijnsel. De knobbels op hun schedel steken door de huid heen en zijn slechts afgedekt door een dunne cellaag die doorzichtig is, een soort venster. Valt door dat venster ultraviolet licht op de knobbels, dan lichten die blauw op.

Blauw licht

Normaal zien wij dat niet, daarvoor is de hoeveelheid ultraviolet (UV) in natuurlijk licht te klein. Het verschijnsel werd dan ook pas ontdekt toen de onderzoekers met een UV-lamp op koppen van kameleons schenen. Maar natuurlijk licht bevat wel genoeg ultraviolet om de opgloeiende knobbels voor de kameleons zelf zichtbaar te maken, vermoeden de onderzoekers. Hun ogen zijn namelijk gevoeliger voor blauw licht dan de onze. Er zijn veel kameleonsoorten op Madagaskar en in Afrika die zulke blauw oplichtende knobbels hebben, vooral soorten die leven in vochtige bossen. Daar is de hoeveelheid ultraviolet licht in verhouding groot; bovendien steekt het uitgezonden blauwe licht er goed af tegen de donkere achtergrond.

Pronken

De knobbelpatronen verschillen van soort tot soort. De knobbels zitten vooral om en achter de ogen, maar er zijn ook soorten die niet alleen op de schedel, maar over het hele lijf blauw oplichtende botknobbels hebben. Kameleons zullen hun soortgenoten herkennen aan het kenmerkende knobbelpatroon. Als vast kenmerk is het een houvast voor deze dieren die vaak van kleur wisselen.
Bij bijna alle soorten vertonen mannetjes gemiddeld meer knobbels dan vrouwtjes. De onderzoekers denken dan ook dat de mannetjes ermee pronken om een vrouwtje te verleiden.

Oplichtende botknobbels als kenmerk en versiering: het is nu bij kameleons ontdekt, maar wie weet hebben andere hagedissen en slangen het ook.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Calumma crypticum, mannetje. Axel Strauβ (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)
Klein: kop van Calumma crypticum, exemplaar uit de Zoologische Staatssammlung München (Duitsland), onder ultraviolet licht. Overgenomen uit David Prötzel et al. (Creative Commons, CC BY 4.0) en gespiegeld, zodat hij dezelfde kant op kijkt als die op de grote foto

Op YouTube laten de onderzoekers de knobbels Furcifer pardalis en twee Brookesia-soorten blauw opgloeien. En op dit filmpje zie je de knobbelige schedel van Calumma globifer

Bron:
Prötzel, D., M. Heß, M.D. Scherz , M. Schwager, A. van’t Padje & F. Glaw, 2018. Widespread bone-based fluorescence in chameleons. Scientific Reports 8: 698. Doi: 10.1038/s41598-017-19070-7

Familiebanden

6 februari 2018 /

Zorgzame cicademoeder herkent haar kroost

Vrouwtje van de bochelcicade Alchisme grossa bewaakt haar eitjes

Vrouwtjes van de bochelcicade Alchisme grossa verzorgen hun jongen als de beste. En zet je een moeder een stukje bij haar kleintjes vandaan, dan kan ze die weer terugvinden en herkennen, laten Daniel Torrico-Bazoberry en collega’s zien.

De bochelcicade Alchisme grossa leeft in Midden- en Zuid-Amerika op een aantal favoriete planten waar hij sappen uit opzuigt. De vrouwtjes leggen er ook hun eitjes; ze maken een snee in de onderkant van de hoofdnerf van een blad, leggen de eitjes erin en bedekken die met een schuimend goedje.
En dan gaan ze een periode van uitvoerige broedzorg tegemoet, schrijven Daniel Torrico-Bazoberry en collega’s. Die periode duurt een paar maanden en de zorg is uniek voor zo’n klein beestje.
bochelcicade Alchisme grossa: vrouwtjes vertonen uitgebreide broedzorgEen vrouwtje plaatst zich over haar eitjes en schermt die af met een vergroot rugschild met twee hoorntjes aan de voorkant. Proberen parasieten of roofvijanden, zoals spinnen en roofwantsen, aan de eitjes te komen, dan gedraagt moeder zich als dappere held. Ze schudt met haar lijf, slaat met haar vleugels en schopt met sterke poten om de belagers weg te jagen. Zonder moeder gaat een legsel zeker verloren; als het al niet ten prooi valt aan vijanden, dan droogt het uit.

Plantensappen

De jongen kunnen op zorg rekenen tot ze hun ontwikkeling hebben voltooid. De cicaden maken een onvolledige gedaantewisseling door, dat wil zeggen dat uit de eitjes kleine versies van volwassen dieren komen, de nimfen; die vervellen vijf keer voordat ze volgroeid zijn. Net als volwassen cicaden voeden zij zich met plantensappen. Een moeder maakt, vlak voordat ze uitkomen, een aantal gaten in de hoofdnerf in de buurt van het legsel, zodat de kleintjes de sapstroom makkelijk kunnen aanprikken. En ze blijft bij hen. Voelen de nimfen zich bedreigd, dan trappelen ze op het blad en snelt moeder toe.

Nu laat Torrico-Bazoberry zien dat een vrouwtje haar jongen terugvindt en lijkt te herkennen als ze van hen gescheiden is geraakt. Dat is handig, want op een plant stichten vaak meerdere vrouwtjes hun gezin, elk op een eigen blad. Torrico-Bazoberry deed proeven waarbij hij in het lab steeds tien à vijftien nimfen uit één gezin op het blad van een plant zette en een vrouwtje op twintig centimeter afstand op diezelfde plant; in sommige gevallen was zij de moeder, in andere gevallen niet.

Trappelen

De moederloze nimfen gingen vaak trappelen; eentje of enkele begonnen, de rest ging meedoen zodat een synchrone golfbeweging ontstond. Gevolg van het getrappel was dat de nimfen dichter naar elkaar toegingen. Als het vrouwtje in de buurt hun moeder was, kropen ze het dichtst bij elkaar; kennelijk merkten ze haar nabijheid op. Dat vrouwtje reageerde ook op het getrappel, althans: als zij de moeder was. Elke moeder ging naar de nimfen toe. Sommige niet-moeders deden dat ook, maar niet allemaal.
nimfen van bochelcicade Alchisme grossa krijgen zorg van moederMoeder en nimfen kunnen kennelijk onderscheid maken tussen familie en niet-familie, leiden de onderzoekers daaruit af, en ze doen dat op basis van de chemische samenstelling van de buitenste huidlaag, denken ze. Chemische analyses lieten zien dat die samenstelling van dier tot dier verschilt, maar de verschillen tussen nimfen van één legsel zijn veel kleiner dan verschillen tussen nimfen van verschillende legsels. Dat de nimfen dicht bij elkaar gaan zitten als hun moeder er is, maakt het voor haar makkelijker om hen te verdedigen en te voorkomen dat ze uitdrogen.

Soms blijven de nimfen op het geboorteblad tot ze volwassen zijn, maar soms verspreiden ze zich over de plantenstengel voordat het zover is. Ze mengen zich dan met nimfen uit andere gezinnen. De moeders, die hun jongen volgen, mengen zich dan ook in de groep.

Willy van Strien

Foto’s: Bochelcicade Alchisme grossa. Andreas Kay (via Flickr. Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)
Groot: vrouwtje met eitjes op hoofdnerf
Klein, boven: vrouwtje
Klein, onder: oudere nimfen op stengel

Bronnen:
Torrico-Bazoberry, D., L. Caceres-Sanchez, L. Flores-Prado, D. Aguilera-Olivares, F.E. Fontúrbel, H.M. Niemeyer & C.F. Pinto, 2018. Kin recognition in a subsocial treehopper (Hemiptera: Membracidae). Ecological Entomology, 23 januari online. Doi: 10.1111/een.12506
Torrico-Bazoberry, D., C.F. Pinto, L. Flores-Prado, F.E. Fontúrbel & H.M. Niemeyer, 2016. Natural selection in the tropical treehopper Alchisme grossa (Hemiptera: Membracidae) on two sympatric host-plants. Arthropod-Plant Interactions 10: 229-235. Doi: 10.1007/s11829-016-9427-y
Torrico-Bazoberry, D., L. Caceres-Sanchez, D. Saavedra-Ulloa, L. Flores-Prado, H.M. Niemeyer & C.F. Pinto, 2014. Biology and ecology of Alchisme grossa in a cloud forest of the Bolivian Yungas. Journal of Insect Science 14: 196. Doi: 10.1093/jisesa/ieu031
Camacho, L., C. Keil & O. Dangles, 2014. Factors influencing egg parasitism in sub-social insects: insights from the treehopper Alchisme grossa (Hemiptera, Auchenorrhyncha, Membracidae). Ecological Entomology 39: 58–65. Doi: 10.1111/een.12060

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑