april 2018 | Het was zo eenvoudig begonnen

26 april 20188 mei 2018

Afkoelen

Bromvlieg blaast bellen om warmte te verliezen

Een bromvlieg laat vaak even een vloeistofbel tussen zijn monddelen naar buiten komen en haalt hem dan weer naar binnen. Zo voert hij overtollige warmte af, laten Guilherme Gomes en collega’s zien.

Hoe vermijdt een druk zoemende bromvlieg eigenlijk dat hij oververhit raakt? Weinig mensen zullen zich dat ooit hebben afgevraagd, maar Guilherme Gomes en collega’s deden dat toevallig wel. En ze ontdekten dat de bromvlieg Chrysomya megacephala goed is staat is zich koel te houden door….. een bel te blazen.
Is het warm, dan kan een bromvlieg een druppeltje vloeistof uit zijn mondholte naar buiten persen en aan zijn monddelen laten hangen. Doordat wat vloeistof verdampt koelt de druppel snel af, en vervolgens haalt de vlieg hem weer binnen. Vaak herhaalt hij deze handeling; een druppel kan tot zes keer op en neer gaan. De vlieg slikt de afgekoelde druppel uiteindelijk door en zo verlaagt hij zijn lichaamstemperatuur. De vloeistof is een mix van sappen die uit het voedsel komen en speeksel.

Overdag en ’s nachts

De bromvlieg past deze bellentruc overdag toe als het warmer is dan 25 °C. Bij die temperatuur is het beestje opgewarmd en druk in de weer, zodat zijn spieren veel warmte produceren; afkoeling is dan noodzakelijk. Als het echt heet wordt, boven de 30 °C, komt de vlieg tot rust en produceert hij geen warmte meer. Hij maakt dan geen spuugbellen om af te koelen.
’s Nachts bubbelt hij meer dan overdag om koel te blijven. Zo verlaagt hij zijn stofwisseling en spaart hij energie.

Als de luchtvochtigheid hoog is, wil de vloeistof niet goed verdampen en zal een spuugbel dus niet afkoelen. Als de vlieg dan al een druppel naar buiten te brengt, zal hij hem niet meer innemen, maar uitspugen.

Alleen voor kleine beestjes

Het afkoelen via een spuugdruppel is alleen weggelegd voor kleine beestjes, en er zijn meer insecten die het lijken te doen. Grotere dieren kunnen geen vloeistofbel maken en hanteren die groot genoeg is voor een afkoelend effect. Wij hoeven het dus niet te proberen. Gelukkig maar – het zou geen gezicht zijn. Wij zweten om af te koelen, en dat kan een insect weer niet met zijn harde omhulsel met waslaagje.

Willy van Strien

Foto: Bromvlieg Chrysomya megacephala. gbohne (via Flickr, Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bron:
Gomes, G., R. Köberle, C.J. von Zuben & D.V. Andrade, 2018. Droplet bubbling evaporatively cools a blowfly. Scientific Reports 8:5464. Doi: 10.1038/s41598-018-23670-2

20 april 201823 april 2018

Hulp in nood

Krabspin maakt zich nuttig op aangetaste bloem

Onopvallend in een bloem zittend pakt een krabspin elke bezoeker om hem op te eten. Het slachtoffer kan een nuttige gast zijn, zoals een bij, maar ook een schadelijke. Voor brilkruid pakt de aanwezigheid van een krabspin goed uit als er rupsen zijn die van de bloemen vreten, laten Anina Knauer en collega’s zien.

Krabspinnen hebben een aparte manier om aan voedsel te komen. Ze nemen plaats in een bloem, waar ze niet meestal opvallen doordat ze dezelfde kleur hebben, en wachten bloembezoekers op. Die grijpen ze met twee paar grote poten (waaraan ze hun naam te danken hebben), doden ze met een giftige beet en eten ze op. Ze kunnen prooien aan die veel groter zijn dan zij zelf.
Slecht nieuws dus voor een plant als zo’n spinnetje zich in een bloem installeert, zou je denken. Onder de bloembezoekers waar het op loert zijn immers nuttige gasten, zoals bijen die de plant bestuiven zodat die zaden kan maken, en het zou een ramp zijn als die bestuivers hun werk niet kunnen doen.
Maar Anina Knauer en collega’s laten zien dat de aanwezigheid van een krabspin juist een zegen kan zijn. Want een bloem krijgt ook bezoekers met minder goede bedoelingen, en een inwonende krabspin kan die uitschakelen. Daarom, ontdekten zij, trekt een bloem krabspinnen aan als er ongewenst bezoek is.

De onderzoekers gingen na wat de aanwezigheid van de krabspin Thomisus onustus betekent voor de plant waar hij meestal op te vinden is, namelijk glad brilkruid (Biscutella laevigata), een plant uit de Alpen met gele bloemetjes en brilvormige vruchtjes. De plant heeft met verschillende insecten te maken die een krabspin wel lust. De geur van de bloemen trekt bijen aan die voor bestuiving zorgen in ruil voor nectar. Maar de zaadzetting mislukt vaak doordat de bloemen worden aangevreten door rupsen van de koolmot (Plutella xylostella). Wat gebeurt er nu als er een krabspin in het spel is?

In een experiment zetten de onderzoekers elke ochtend drie rupsen op bloemen van planten met en planten zonder een krabspin aan boord en zochten ‘s avonds die rupsen terug. Op planten met een krabspin bleken de meeste rupsen steeds te zijn verdwenen – ze werden kennelijk opgegeten door de spin -, zodat die planten na vier weken veel minder schade door vraat hadden opgelopen dan planten zonder spin en gewoon zaden maakten. De krabspin maakte zich dus nuttig.

In het veld, zo bleek ook, schakelen planten het vraatzuchtige spinnetje in door hem te hulp te roepen als de bloemen worden aangevreten. De roep is chemisch: aangetaste bloemen maken een van hun geurstoffen, bèta-ocimeen, in extra grote hoeveelheden aan. De krabspin gaat op die geurstof af en vestigt zich op zulke bloemen. Op planten met rupsen op de bloemen zit daardoor vaker een krabspin dan op schone planten. Zo werken plant en spin samen: een aangetaste plant vraagt en krijgt hulp, de te hulp geschoten spin houdt er een maaltje aan over.

En lopen de bijen, die de belangrijkste bestuivers zijn, dan geen gevaar? Nauwelijks, zo blijkt. Zij ontdekken de spin op een bloem meestal, ondanks diens camouflage, en zien af van bezoek. De spin eet dan ook bijna uitsluitend rupsen.
Maar ondanks het verminderde bezoek van bijen ontwikkelen zulke bloemen toch zaden. Kennelijk krijgen ze altijd voldoende stuifmeel. De aanwezigheid van de spin pakt dan ook goed uit voor door rupsen belaagde planten.

Hoog in de bergen komt Thomisus onustus overigens niet voor, en brilkruid wel. Het blijkt dat planten die hoog groeien de hoeveelheid bèta-ocimeen veel minder opschroeven als er rupsen zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Thomisus onustus (niet op brilkruid). Paco Gómez (via Flickr, Creative Commons CC BY-SA 2.0)
Klein: Glad brilkruid. Isidre blanc (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Bron:
Knauer, A.C., M. Bakhtiari & F.P. Schiestl, 2018. Crab spiders impact floral-signal evolution indirectly through removal of florivores. Nature Communications 9: 1367. Doi: 10.1038/s41467-018-03792-x

13 april 201824 april 2018

Ongelijke behandeling

Plevier zorgt meer voor jongen van het andere geslacht

Vaders werken harder als er dochters zijn, moeders doen meer als ze zoons hebben. Zo gaat het in Australië bij de roodkopplevier, zagen Daniel Lees en collega’s, waar de ouders de taken verdelen als de twee jongen worden grootgebracht.

Koppels van de roodkopplevier, een vogel van kustgebieden in Australië, verdelen de zorg voor hun gezin netjes. Het nest van de vogels is een kuiltje op de grond waar het vrouwtje meestal twee eieren in legt. Ze zijn beige met zwarte spikkels en daardoor goed gecamoufleerd. Dat moet ook wel, want ze liggen daar open en bloot, en er zijn overdag roofvijanden actief, zoals de kleine raaf, die de eieren maar beter niet kunnen zien. Ook het vrouwtje heeft een schutkleur. Maar het mannetje heeft een mooie rode kop. Dat maakt indruk op vrouwtjes en helpt hem een goede partner te vinden, maar als hij met die opvallende kop op de eieren zou gaan zitten, zou hij hun aanwezigheid aan de roofvijanden verraden.
De ouders hebben de broedbeurten slim verdeeld om dat te voorkomen, hebben Kasun Ekanayake en collega’s laten zien. Overdag broedt het onopvallende vrouwtje en alleen ’s nachts neemt het mannetje de beurt over. De enige vijand die in het donker jaagt, de vos, gaat op geuren af, en voor dit gevaar maakt het niet uit of de vader of de moeder op het nest zit.
Er vallen behoorlijk veel legsels ten prooi aan de vos. Hij komt oorspronkelijk niet voor in Australië, maar is er ingevoerd, en vormt nu een groot probleem voor veel soorten vogels en zoogdieren.

Als de jonge roodkopplevieren uitkomen, kunnen ze meteen lopen en moeten ze zelf hun maaltje bij elkaar zoeken. Een van de ouders is bij ze om ze warm te houden, te waarschuwen voor gevaar en naar plaatsen met voedsel te brengen. Na ruim een maand zijn de jongen zelfstandig.
De eerste paar weken na uitkomen zijn de kuikens nog wat onbeholpen en kwetsbaar voor roofvijanden; ze zijn gecamoufleerd zodat ze niet opvallen. Het is in die periode vooral de moeder die hen begeleidt. Later, als de jongen beter in staat zijn om zich bij gevaar uit de voeten te maken, neemt de vader de zorg geleidelijk over tot ze zelfstandig zijn. Zo leveren beide ouders hun bijdrage aan de zorg voor de jonge vogels.

Maar helemaal eerlijk doen ze dat niet, melden Daniel Lees en collega’s nu. Het maakt uit voor de taakverdeling of ze dochters of zonen hebben.
De moeder, die als eerste voor de kuikens zorgt, bouwt haar bijdrage wat minder sterk af als beide jongen mannetjes zijn; in dat geval blijft ze meer investeren dan ze zou doen als ze twee dochters of een zoon en een dochter had. En de vader, die haar taak overneemt, zal meer tijd in zijn kroost gaan steken als het twee meisjes zijn.
Beide ouders investeren dus meer in jongen van het andere geslacht dan van het eigen geslacht. Zonen en dochters zien er hetzelfde uit, en de onderzoekers hadden een bloedmonster nodig om het geslacht van de jongen te bepalen. Maar de ouders kunnen kennelijk het onderscheid maken en behandelen zoons en dochters verschillend.

Wat is de verklaring? De onderzoekers denken dat het de ouders meer zorg geven aan jongen die later geen rivalen zullen zijn op de huwelijksmarkt. Vaders zullen dan met zoons en moeders met dochters moeten concurreren om aantrekkelijke partners. Het is een idee, bewijs is er nog niet voor.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Roodkopplevier, mannetje. ©Daniel Lees
Klein: Roodkopplevier, kuiken. Benjamint444 (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Bronnen:
Lees, D., C.D.H. Sherman, K. Kostoglou, L.X.L. Tan, G.S. Maguire, P. Dann & M.A. Weston, 2018. Plover parents care more for young of the opposite sex. Behavioral Ecology, 5 april online. Doi: 10.1093/beheco/ary052
Ekanayake, K.B., M.A. Weston, D.G. Nimmo, G.S. Maguire, J.A. Endler & C. Küpper, 2015. The bright incubate at night: sexual dichromatism and adaptive incubation division in an open-nesting shorebird. Proceedings of the Royal Society B 282: 20143026. Doi: 10.1098/rspb.2014.3026

6 april 2018

Onbetaalde diensten

Schimmels en fruitvliegen helpen orchidee voor nop

De orchidee Gastrodia pubilabiata floreert ten koste van andere soorten. Hij steelt suikers van paddenstoelen, die bovendien vliegjes lokken die voor bestuiving zorgen, laat Kenji Suetsugu zien. Die vliegjes komen bedrogen uit.

De meeste planten maken suikers uit koolstofdioxide met behulp van energie uit zonlicht, volgens een proces dat fotosynthese heet. Maar het orchideetje Gastrodia pubilabiata, een kleine, weinig opvallende plant die groeit in Japan en Taiwan, laat dat karweitje aan anderen over. De plant heeft geen groene bladeren, want hij mist de bladgroenkorrels waarin de fotosynthese plaatsvindt. Hij haalt suikers met zijn wortels uit de ondergrondse schimmeldraden van een aantal paddenstoelsoorten, die ze op hun beurt uit dood organisch materiaal gehaald hebben. De paddenstoelen krijgen niets terug in ruil voor de suikers, ze worden eenvoudigweg bestolen.
En terwijl de meeste planten nectar maken als voedsel voor insecten (of andere dieren) die als tegenprestatie de bloemen bestuiven, laat deze orchidee ook dat achterwege. Hij laat zich door fruitvliegjes (Drosophila-soorten) bedienen zonder hen te belonen. Integendeel, de vliegjes verliezen erop.
Ze zoeken gistende vruchten of halfvergane paddenstoelen om hun eitjes in te leggen, en de larven die eruit komen leven van dat materiaal. De bruin gekleurde bloemen van Gastrodia pubilabiata ruiken kennelijk net als zulk spul, want de vliegjes komen er op af, hebben hun vergissing niet door en leggen hun eitjes op de bloemen. De larven zullen geen geschikt voedsel vinden en doodgaan. Maar de orchidee is geholpen. Bij een bezoek aan een bloem pikken de vliegjes namelijk klompjes stuifmeel op, waarin stuifmeelkorrels zijn samengepakt, en die laten bij een bezoek aan een volgende bloem los, zodat die bestoven wordt.

Ook bij planten heb je parasieten en bedriegers, en deze orchidee is het allebei. Hij neemt voedsel van paddenstoelen af en misleidt fruitvliegjes om zich te laten bestuiven.

Nu laat Kenji Suetsugu zien dat de paddenstoelvormende schimmels nog meer hulp leveren. Oude paddenstoelen trekken namelijk fruitvliegvrouwtjes aan die hun eitjes willen leggen, en als ze er toch zijn, zullen ze ook de orchideeënbloemen bezoeken die gistend en rottend materiaal imiteren.
Suetsugu deed proeven waarbij hij rond orchideeën oude paddenstoelen van Mycena-soorten weghaalde of er juist extra exemplaren neerlegde; Mycena-soorten zijn de belangrijkste slachtoffers van diefstal door de plant. Daaruit blijkt, dat hoe meer rottende paddenstoelen er in de buurt zijn, hoe meer stuifmeel de misleide vliegen ophalen en afleveren bij de orchideeën, en hoe meer zaad de bloemen maken.

Zo functioneren de schimmels niet alleen als voedselleveranciers, maar tevens als magneten die bestuivers lokken. Ook dat doen ze onbetaald.

Willy van Strien

Bron:
Suetsugu, K., 2018. Achlorophyllous orchid can utilize fungi not only for nutritional demands but also pollinator attraction. Ecology, 25 maart online. Doi: 10.1002/ecy.2170