Evolutie en Biodiversiteit

Categorie: bestuiving (Pagina 1 van 2)

Andere bloemkleur, andere bezoeker

Kievitsbloem Fritillaria delavayi heeft vaak steenkleurig blad

Op grote hoogte in het Hengduan-gebergte in Zuidwest China groeien planten op een kale, stenige bodem. Groene bladeren steken daar erg tegen af, en om te ontsnappen aan planteneters zoals rupsen hebben veel plantensoorten een ongewone bruine of grijze bladkleur ontwikkeld die opgaat in de achtergrond. Een voorbeeld is de helmbloem Corydalis hemidicentra.

De kievitsbloem Fritillaria delavayi gaat een stap verder dan andere plantensoorten: op sommige plaatsen zijn niet alleen de bladeren, maar ook de bloemen steenkleurig. Kunnen bestuivers zulke gecamoufleerde bloemen wel vinden, vroegen Tao Huang en collega’s zich af.

Fritillaria delavayi is een overblijvende bollenplant die gewoon groene bladeren en een heldergele bloem kan hebben. Hij groeit op een hoogte van 3700 à 5600 meter. Waarom deze kievitsbloem op veel plaatsen camouflagekleuren aannam, is goed te begrijpen. De kleine bollen worden gebruikt in traditionele Chinese geneeskunde, want ze bevatten stoffen die helpen bij longaandoeningen. Er is veel vraag naar. De plant is moeilijk te kweken omdat hij koude en droge lucht verlangt. En dus worden bolletjes op toegankelijke plaatsen opgegraven.

Op sommige plaatsen heeft kievitsbloem Fritillaria delavayi bruine bloemen

Op zulke plaatsen ontwikkelde de plant een steenkleurig uiterlijk. Bruine of grijze planten vallen niet op, zeker niet als ook de bloem bruin of grijs is. Maar de bloemen moeten wel gevonden kunnen worden door bestuivers, die stuifmeel van de ene bloem overbrengen naar de stamper van de andere. De bloemen kunnen zichzelf niet bevruchten.

Op gele bloemen, laten veldwaarnemingen zien, komen twee soorten hommels af om nectar te verzamelen en al doende de bloemen te bestuiven. Maar bruine of grijze bloemen kunnen zij niet zien, dus die bezoeken ze niet. Hoe moeten die dan worden bestoven?

Door andere insecten, zo blijkt. De gecamoufleerde bloemen van Fritillaria delavayi trekken drie soorten aan van de familie Anthomyiidae, bloemvliegen. De vliegen zijn uit op nectar en stuifmeel en paren soms in de bloemen. Ze zien bruine of grijze bloemen net zo slecht als hommels, maar ze komen af op de geur. Huang laat zien dat de gecamoufleerde bloemen kleiner zijn dan de gele, als aanpassing aan de kleine lijfjes van de vliegen. De vliegjes zijn minder efficiënte bestuivers dan hommels, maar compenseren dat doordat ze bloemen veelvuldiger bezoeken.

Het resultaat is dat steenkleurige bloemen even goed zaad zetten en evenveel zaden produceren als gele. De camouflage gaat dus niet ten koste van de voortplanting. En gecamoufleerde bloemen beschermen de plant inderdaad tegen verzamelaars, blijkt uit eerder onderzoek met dia’s: mensen hebben duidelijk meer moeite om bruine of grijze bloemen te vinden dan gele.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: kievitsbloem Fritillaria delavayi met bruin blad en gele bloem
Klein: Fritillaria delavayi met bruin blad en bruine bloem
©Yang Niu

Zie ook: helmbloem met steenkleurig blad

Bronnen:
Huang, T., B. Song, Z. Chen, H. Sun & Y. Niu, 2024. Pollinator shift ensures reproductive success in a camouflaged alpine plant. Annals of Botany, 9 mei online. Doi: 10.1093/aob/mcae075
Niu, Y., M. Stevens & H. Sun, 2021. Commercial harvesting has driven the evolution of camouflage in an alpine plant. Current Biology 31: 446-449. Doi: 10.1016/j.cub.2020.10.078

Samenwerking in plaats van bedrog

Stinkende Gastrodia-orchidee biedt voedsel voor vliegenlarven

Gastrodia foetida levert zijn bestuivers een wederdienst

Gastrodia foetida lokt voor de bestuiving vliegenvrouwtjes die normaliter op paddenstoelen afkomen om daar hun eitjes te leggen. De orchidee lijkt een bedrieger, maar is dat toch niet, ontdekte Kenji Suetsugu.

Veel orchideeën zijn bedriegers. Waar de meeste planten samenwerken met insecten en hen nectar aanbieden als beloning voor de bestuiving, laten zulke orchideeën de bloemen bestuiven zonder daar een beloning tegenover te stellen. Ze lokken hun bestuivers met valse voorwendsels. Zo doen sommige orchideeën zich voor als vrouwtjesinsecten om mannetjes te misbruiken die willen paren en bij hun vergeefse pogingen stuifmeel van de ene bloem oppikken en op een volgende achterlaten.

Een ander soort bedrog plegen orchideeën van het geslacht Gastrodia. Zij lokken vliegenvrouwtjes die eitjes willen leggen door de geur na te bootsen van materiaal waarin vliegenlarven opgroeien, zoals gistende vruchten of halfvergane paddenstoelen. Maar de belofte is vals, blijkt als de vrouwtjes op deze bloemen afkomen. Als ze er eitjes op leggen, wat ze zelden doen, gaan de larven die eruit komen dood van honger.

Een uitzondering is Gastrodia foetida, ontdekte Kenji Suetsugu.

In de val

Gastrodia foetida is een zeldzame plant uit de bossen van Japan en Taiwan. Net als bij andere Gastrodia-soorten hebben de planten geen gewone bladeren en de sappige bloem stelt in onze ogen niet veel voor: hij is onopvallend en bruin. Maar voor vrouwtjes van sommige vliegensoorten is de bloem zeer aantrekkelijk vanwege zijn muffe geur; foetida betekent stinkend. Een veel geziene bezoeker is Drosophila bizonata, een soort waarvan de larven zich in rottende paddenstoelen ontwikkelen.

Drosophila bizonata vrouwtje met stuifmeel

Als een vliegenvrouwtje de bloem ingaat, buigt de holle lip in de bloem omhoog naar het zuiltje dat de stamper en meeldraden draagt. Het vrouwtje zit vast in de buis die daardoor tussen zuiltje en lip ontstaat. Om uit die val te ontsnappen moet ze door een nauwe opening langs de meeldraden kruipen, en dan plakt het stuifmeel, dat in twee klompjes is samengepakt, op haar rug (tenzij er al een andere vlieg geweest was, want dan zijn de klompjes weg). Als ze daarna een andere bloem bezoekt en weer opgesloten raakt, komen die stuifmeelklompjes op de stamper terecht en zal die bloem veel zaadjes maken. Dat gaat bij de andere Gastrodia-soorten net zo.

Bloemen vergaan

Maar in tegenstelling tot die andere soorten, is de stinkende orchidee wel degelijk een geschikte plek om eitjes te leggen. Suetsugu vond vaak eitjes op bloemen van Gastrodia foetida waar een vliegenvrouwtje was geweest. En het bijzondere was, dat die eitjes uitkomen en dat de larven niet doodgaan, maar goed groeien. Drie of vier dagen na bestuiving vallen de bloemen af en blijft alleen het vruchtbeginsel op de plant achter. Terwijl de bloemen op de bodem vergaan, eten de larven ervan tot ze volgroeid zijn en verpoppen. Twee weken na bestuiving komen ze als volwassen vliegen tevoorschijn.

Hoewel de larven van Drosophila bizonata paddenstoel-eters zijn, voorzien deze bloemen kennelijk in hun behoefte.

Wederzijdse dienstverlening

Waarom de paddenstoel-etende vliegenlarven het ook op deze bloemen goed doen, is niet duidelijk. Het kan te maken met het feit dat de orchidee zijn suikers niet zelf kan maken door middel van fotosynthese, zoals normale planten, want hij heeft niet de groene bladeren die daarvoor nodig zijn. In plaats daarvan steelt hij suikers van schimmels. Misschien, suggereert Suetsugu, heeft het plantenweefsel daardoor chemische overeenkomsten met dat van paddenstoelen.

Hoe het ook zij, Gastrodia foetida lijkt van bedrog weer te zijn teruggegaan naar samenwerking met bestuivers, maar met een andere beloning dan nectar. Vliegjes bestuiven de bloemen en het sappige bloemweefsel in ontbinding doet daarna dienst als voedsel voor hun larven. Het is de eerste keer dat deze vorm van beloning is aangetoond.

De samenwerking is voor de plant onmisbaar, maar voor de vlieg niet; die kan zijn eitjes ook gewoon op paddenstoelen leggen.

Willy van Strien

Foto’s: ©Kenji Suetsugu
Eerste: Gastrodia foetida
Tweede: Drosophila bizonata zit met stuifmeel op de rug in de bloem; de val (boven het zuiltje, onder de bloemlip) staat open

Zie ook:
Vogelorchideeën doen zich voor als vrouwtjeswesp
Gastrodia pubilabiata ruikt als een opgroeiplaats voor vliegenlarven, maar is het niet

Bron:
Suetsugu, K., 2023. A novel nursery pollination system between a mycoheterotrophic orchid and mushroom-feeding flies. Ecology, 23 augustus online. Doi: 10.1002/ecy.4152

Bloemopener

Zonder vleerhond geen vruchten aan Dillenia-boom

Vleerhond is nodig om bloemen van Dillenia biflora te openen

De bloemen van de boom Dillenia biflora kunnen uit zichzelf niet opengaan. Daarom heeft de bestuiver, een vleerhond, een extra klusje te doen, schrijven Sophie Petit en collega’s.

De relatie tussen een plant en zijn bestuivers kan bijzonder zijn, en misschien spant de boom Dillenia biflora wel de kroon. De eigenaardige bloemen gaan niet vanzelf open. De kroonbladeren zijn vergroeid tot een bolle stolp die meeldraden en stamper afdekt.

Er bestaan tientallen Dillenia-soorten die worden bestoven door bijen als zij stuifmeel komen verzamelen; nectar is er niet. Het was dus een raadsel hoe dat zit bij Dillenia biflora, met zijn potdicht blijvende bloemen en onbereikbare meeldraden. Er moeten bestuivers zijn, want de boom vormt vruchten met zaden en de bloemen kunnen zichzelf niet bestuiven. Sophie Petit en collega’s vroegen zich af: wie zijn de bestuivers, en hoe doen ze het?

Lange tanden

licht-gekleurde bloem van Dillenia biflora zit potdichtDe bloemen zijn geurig, licht gekleurd, groot en dik en ze blijven slechts één nacht goed. Het was mensen opgevallen dat er ’s nachts grote vleermuizen, oftewel vleerhonden, op de bomen afkomen, en in uitwerpselen van vleerhonden was stuifmeel aangetroffen. Het leek er dus op dat deze dieren een rol spelen bij de bestuiving. Op de grond waren bloemstolpen te vinden met vier gaatjes erin.

Om te achterhalen wat er gebeurt, plaatsten de onderzoekers ’s nachts, als vleerhonden actief zijn, videocamera’s bij bomen. Ze deden hun onderzoek op de twee grootste eilanden van Fiji, Vanua Levu en Viti Levu. Dillenia biflora groeit daar in regenwouden.

De videobeelden spraken duidelijke taal. De bomen krijgen ’s nachts bezoek van Notopteris macdonaldi, een vleerhond die overdag in grote groepen in grotten verblijft. De dieren pakken de stolp van een bloem vast met hun vier lange hoektanden, trekken hem los en laten hem vallen. De honderden meeldraden en een stamper zijn dan vrij.

Wederzijdse afhankelijkheid

Een vleerhond doet dat werkje niet voor niets: de bloemen van Dillenia biflora blijken, anders dan die van andere soorten, een royale hoeveelheid nectar te bevatten. Terwijl het beestje daarvan drinkt, komt zijn snuit onder het stuifmeel te zitten, waarvan een deel bij een bezoek aan een volgende bloem op de stamper terecht zal komen. Die bloem is dan bestoven en zal zaden vormen.

Dat een bloem uit zichzelf dicht blijft, heeft voordelen. Zo is de inhoud beschermd tegen regen, tegen insecten die ervan eten of tegen motten en gekko’s die wel nectar snoepen, maar de bloemen niet bestuiven.

De onderzoekers vermoeden dat er meer Dillenia-soorten zijn die zo’n exclusieve relatie met vleerhonden hebben, want er zijn meer soorten waarvan de bloemen niet vanzelf opengaan. Ze denken ook dat er meer vleermuissoorten zijn die zulke bloemen openmaken en de verborgen voedselbron gebruiken, zoals de tongavleerhond, Pteropus tonganus.

Deze bomen zijn helemaal afhankelijk van nectar-etende vleerhonden die de bloemstolpen verwijderen: zonder hun bezoek sterven de bloemen vruchteloos af. Omgekeerd is nectar de belangrijkste voedselbron voor deze vleerhonden. Dat heeft gevolgen voor natuurbehoud. Veel Dillenia-soorten zijn bedreigd, en om ze te behouden is het noodzakelijk dat de vleerhonden talrijk blijven. Op zijn beurt is de vleerhond Notopteris macdonaldi een kwetsbare soort, en zijn behoud vereist weer dat de bomen niet verdwijnen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Ook de tongavleerhond Pteropus tonganus opent mogelijk Dillenia-bloemen; hij eet vruchten, stuifmeel en nectar. Paul Asman, Jill Lenoble (Wikimedia Commons, Creative Commons, CC BY 2.0)
Klein: Genummerde bloem van Dillenia biflora. © Sophie Petit

Bron:
Sophie Petit, S., A.T. Scanlon, A. Naikatini, T. Pukala, R. Schumann, 2022. A novel bat pollination system involving obligate flower corolla removal has implications for global Dillenia conservation. PLoS ONE 17: e0262985. Doi: 10.1371/journal.pone.0262985

Zweefvliegen erin geluisd

Orchidee misleidt bestuivers, maar geeft wel een beloning

Cypripedium subtropicum bootst een bladluiskolonie na om bestuivers te lokken

De orchidee Cypripedium subtropicum lokt zweefvliegen door een bladluiskolonie met honingdauw te imiteren. De zweefvliegen komen in een val en als ze zich naar buiten wurmen, bestuiven ze de bloem, schrijven Hong Jiang en collega’s.

Bestuiving gaat normaal gesproken volgens het principe ‘voor wat hoort wat’. Bestuivers, zoals bijen, vlinders en vliegen, drinken nectar uit bloemen en met hun bezoeken brengen ze stuifmeel van de ene naar de andere bloem. Een traktatie in ruil voor stuifmeeltransport.
Maar niet alle planten spelen het spel eerlijk. Zo zijn er orchideeën die lijken op een vrouwtjeswesp. Daar komen mannetjeswespen op af die vruchteloos proberen te paren en al doende stuifmeel oppikken of achterlaten. Zulke bedrieglijke bloemen lokken insecten met valse beloften en maken gebruik van hun diensten zonder daar een beloning tegenover te stellen. Integendeel: een misleid mannetje verspilt zijn tijd.

Een andere vorm van bedrog beschrijven Hong Jiang en collega’s nu voor Cypripedium subtropicum, een orchidee van bergbossen in Zuidwest-China, Tibet en Noord-Vietnam die bestoven wordt door zweefvliegen. Deze plant belooft zijn bezoekers geen partner, maar voedsel. Het bijzondere is, dat misleide insecten wel een beloning krijgen – zij het een ongebruikelijke.

Bladluiskolonie

De bloemen van Cypripedium subtropicum zijn donkerbruin en hebben een vergrote onderlip die de vorm heeft van een buidel en bespikkeld is met witte plukjes haar. In de ogen van zweefvliegen, denken de onderzoekers, ziet het geheel eruit als een bladluiskolonie die is bedekt met honingdauw.  En daar zijn zweefvliegen gek op. Honingdauw is een zoet en kleverig goedje dat bladluizen uitscheiden omdat het plantensap dat ze opzuigen een overmaat aan suikers bevat. Proeven lieten zien dat zweefvliegen niet op de orchideeën afkomen als de witte plukjes haar verwijderd waren.
Maar de nabootsing gaat verder dan dat. De bloemen ruiken ook als een bladluiskolonie: ze verspreiden een geur die overeenkomt met de geur van alarmstoffen waarmee bladluizen elkaar waarschuwen als er gevaar dreigt.

En om het af te maken zijn de witte haarplukken voedzaam en rijk aan suiker – net als honingdauw. Cypripedium subtropicum bootst dus kleur, geur en smaak van een bladluiskolonie na.

Nauwe uitweg

Maar als zweefvliegen zich te goed doen aan het zoet, wordt duidelijk welke truc de orchidee toepast om zich te laten bestuiven. De onderlip heeft een opening in het midden. Al etend valt een zweefvlieg op een gegeven moment in het gat. Door de opening terug naar buiten krabbelen lukt niet, want de rand is lastig gebogen. Het beestje zit in de val.
De enige uitweg is een nauwe spleet boven aan de achterkant van de beurs waar de zweefvlieg zich doorheen kan wringen. Dan passeert hij eerst de stamper van de bloem en daarna de meeldraden. Als hij zich langs de meeldraden wurmt, komt er een dot stuifmeel op zijn rug terecht. En als hij bij een volgend bloembezoek opnieuw gevangen wordt en probeert te ontsnappen, laat hij dat op de stamper achter. Daarna pikt hij een nieuwe portie stuifmeel op.

Cypripedium subtropicum dwingt zweefvliegen dus om hem te bestuiven door ze in een val te vangen, maar ze krijgen er wel een lekker hapje voor terug. De belofte is in dit geval niet helemaal vals.

Willy van Strien

Foto: ©Hong Jiang

Een voorbeeld van orchideeën die wespen voor de gek houden

Bron:
Jiang, H., J-J. Kong, H-C. Chen, Z-Y. Xiang, W-P. Zhang, Z-D. Han, P-C. Liao & Y-i Lee, 2020. Cypripedium subtropicum (Orchidaceae) employs aphid colony mimicry to attract hoverfly (Syrphidae) pollinators. New Phytologist, 26 april online. Doi: 10.1111/nph.16623

Stuifmeel op vleugels

Borstelvorm van poederkwast is aanpassing aan vlinderbezoek

poederkwast wordt bestoven door grote vlinders

Op vlindervleugels reist het stuifmeel van de poederkwast, Scadoxus multiflorus, van de ene naar de andere plant, zoals Hannah Butler en Steve Johnson laten zien.

Net als bijen zijn ook vlinders bloembestuivers. Ze komen naar bloemen om nectar te drinken, pikken daarbij stuifmeel op en laten bij een bezoek aan een volgende bloem wat stuifmeelkorrels op de stamper achter. Bloemen die door vlinders worden bestoven, zijn vaak rood of oranje, want die kleuren trekken vlinders aan. Bovendien hebben ze een bouw die geschikt is voor vlinderbestuiving, schrijven Hannah Butler en Steve Johnson.
Bekend was al het ‘presenteerbladmodel’, waarbij bloemblaadjes een platform vormen waar een vlinder op kan zitten als hij zijn roltong in een bloem steekt. Stuifmeelkorrels plakken dan aan de roltong en de kop van de vlinder. Nu beschrijven Butler en Johnson een andere bloemvorm met een andere wijze van stuifmeeloverdracht: het ‘borstelmodel’.

Al fladderend

Een plant met borstelmodel is Scadoxus multiflorus uit Afrika, bij ons bekend als kamerplant met de naam poederkwast. De meeldraden en stampers zijn langer dan de bloemblaadjes, en doordat de bloemen dicht op elkaar op een bolvormig scherm staan, steken meeldraden en stampers van verschillende bloemen door elkaar heen – vandaar de naam. De plant kan zichzelf niet bevruchten; er moet stuifmeel van een andere plant op de bloemen komen willen zich zaden kunnen ontwikkelen.
En daar zorgen vlinders voor. De planten worden bezocht door grote dagvlinders. Een veel geziene gast is de page Papilio dardanus, vooral het mannetje. Hoe brengt hij stuifmeel van de ene naar de andere plant?

De vlinder fladdert langs de bloem om te kijken of er wat te halen valt. Daarbij raken zijn vleugels vele meeldraden en stampers. Ook als hij nectar drinkt, blijft hij erbij fladderen. De platte pollenkorrels van de meeldraden die hij raakt blijven hangen tussen de schubben aan de onderkant van de vleugels, laten macrofoto’s zien. En van de korrels die een vlinder bij zich heeft valt een deel op de stampers; de vlinder kan bij één bezoek meerdere bloemen bestuiven, zelfs als hij geen nectar drinkt.

De borstelvormige bloemenpluim van de poederkwast is dus een specialisatie voor vlindervleugelbestuiving. De plant behoort tot de narcisfamilie. Ook andere rode bloemen van die plantenfamilie hebben een borstelmodel en geven hun stuifmeel aan vlindervleugels mee, zo blijkt.

Willy van Strien

Foto: De page Papilio dardanus (mannetje) op poederkwast Scadoxus multiflorus. ©Steven D. Johnson

Bron:
Butler, H.C. & S.D. Johnson, 2020. Butterfly-wing pollination in Scadoxus and other South African Amaryllidaceae. Botanical Journal of the Linnean Society, 12 maart online. Doi: 10.1093/botlinnean/boaa016

Extra zoete nectar

Teunisbloem reageert op bijengezoem

Teunisbloem hoort insect aankomen

Als een vliegende mot of bij in de buurt komt van de strandteunisbloem Oenothera drummondii, vangen de bloemen hun gezoem op. Ze maken dan snel nectar die extra rijk is aan suikers, ontdekten Marine Veits en collega’s.

Planten hebben geen oren en kunnen dus niet horen. Toch nemen ze geluid waar, zo blijkt. De vleugelslagen van een voorbijvliegende mot of bij veroorzaken geluidsgolven die de teunisbloem Oenothera drummondii opvangt, laten Marine Veits en collega’s zien. Vervolgens maakt hij zijn nectar snel extra aantrekkelijk door het suikergehalte op te voeren. Zij vermoeden dat de plant op die manier zijn voortplantingssucces verhoogt.
Deze teunisbloem, die op stranden in Israel groeit, is van insecten afhankelijk voor de bestuiving van de bloemen, dus voor de zaadzetting. Hij bloeit ’s nachts en trekt motten aan. Vliegend van bloem naar bloem pikken zij van de ene bloem stuifmeel op en leveren dat bij de volgende op de stamper af. In de schemering bezoeken bijen de bloemen.

Energiedrank

Om de bestuivers aan het werk te houden, moeten planten een voorraad nectar klaar hebben als beloning voor hun diensten. Liefst geen slap spul, maar een energiedrank: nectar met een hoog suikergehalte. Maar het kost de plant energie om dat te maken, en het risico bestaat dat de kostbare nectar door micro-organismen wordt aangetast of door mieren gestolen als het niet snel genoeg wordt opgehaald door bestuivers.
Het zou dus mooi zijn als een plant alleen hoogwaardige nectar maakt als er bestuivers in de buurt zijn. Maar hoe kan hij dat weten?

De onderzoekers dachten dat planten misschien de geluidstrillingen opvangen die de vleugelslagen van vliegende insecten veroorzaken, en daarop reageren. Een ongewoon idee, maar met een serie proeven lieten ze zien dat het inderdaad gebeurt.
Als ze het opgenomen geluid van vliegende bijen afspeelden bij een teunisbloem-plant, gingen de gele bloembladeren meetrillen. Snel daarna, binnen drie minuten, was het suikergehalte in de nectar opgelopen; voor het geluid maakten de bloemen nectar met een suikerconcentratie van 16 procent, na het gezoem was dat 20 procent. Kunstmatig opgewekt geluid met dezelfde toonhoogtes als het gezoem van motten en bijen had dat effect ook, maar geluid met een veel hogere toonhoogte niet. Bij stilte gebeurde er ook niets.

Geluiddicht

Het mooiste was nog wel een experiment met bloemen in geluiddichte potjes die waren bedekt met een isolerende schuimlaag. Deze bloemen reageerden niet als het geluid van een bij of mot werd afgespeeld.

Een verhoogde suikerconcentratie is een extra beloning voor de bloembezoekers. Ze zullen langer blijven of een andere bloem van dezelfde soort gaan bezoeken. Dat zal de kans dat ze stuifmeel oppikken of afleveren groter maken, en dus het voortplantingssucces van de plant vergroten.

Als een insect passeert heeft het niet per se zin om het suikergehalte van de nectar snel op te voeren. Dat is pas nuttig als dat insect een tijdlang in de buurt blijft rondhangen of als het niet alleen is. Dan zullen er immers bestuivers zijn die daadwerkelijk de zoete nectar proeven. Uit video-opnamen in het veld bleek dat als er één insect langs vliegt, er meestal ook andere in de buurt zijn. Als het weer goed is, zijn er veel bijen of motten tegelijkertijd actief.
Nu moet veldwerk nog duidelijk maken of de reactie van de teunisbloem op insectengezoem hem inderdaad een grotere hoeveelheid nakomelingen oplevert.

Willy van Strien

Foto: © Lilach Hadany

Bron:
Veits, M., I. Khait, U. Obolski, E. Zinger, A. Boonman, A. Goldshtein, K. Saban, R. Seltzer, U. Ben-Dor, P. Estlein, A. Kabat, D. Peretz, I. Ratzersdorfer, S. Krylov, D. Chamovitz, Y. Sapir, Y. Yovel & L. Hadany, 2019. Flowers respond to pollinator sound within minutes by increasing nectar sugar concentration. Ecology Letters, 8 juli online. Doi: 10.1111/ele.13331

In de knop gebroken

Rups dwingt Canadees zonneroosje tot zelfbestuiving

Canadees zonneroosje met open bloemen zonder Mompha capella

De rups van het motje Mompha capella leeft in een bloemknop van het Canadees zonneroosje en verhindert dat die opengaat, laten Neil Kirk Hillier en medeonderzoekers zien. Bestuivers kunnen daardoor niet op bezoek komen, de bloem moet zichzelf bestuiven.

Het Canadees zonneroosje (Crocanthemum canadense), een overblijvende plant in het oosten van Noord Amerika, is aantrekkelijk voor het motje Mompha capella, dat er zijn eitjes op legt. Vervolgens gebeurt er iets ongewoons: de plant raakt de regie over zijn voortplanting kwijt.
De plant vormt gele bloemen die zich normaal gesproken kort na zonsopgang openen, zodat de vrouwelijke stamper en de mannelijke meeldraden vrij komen te liggen. Er komen bijen en vliegen op af, die bloem na bloem bezoeken en het stuifmeel van de een overbrengen naar de ander. Zo worden de bloemen bestoven met stuifmeel van andere planten (kruisbestuiving). De vele meeldraden zijn naar de vijf gele kroonbladeren toegebogen, van de stamper af, om te voorkómen dat de plant zichzelf bestuift. Binnen enkele uren is het eigen stuifmeel van een bloem verdwenen en is de stamper bedekt met stuifmeel van andere bloemen. De kroonbladen vallen af, de groene kelkbladen vouwen zich beschermend over de stamper met het vruchtbeginsel waarin zich de zaden ontwikkelen.

Maar als een mot eitjes op de plant heeft gelegd, kruipen de rupsen die uit de eitjes komen in een bloemknop, een rups per knop. En dan loopt het heel anders, ontdekten Neil Kirk Hillier en collega’s.

Muts

De rupsen beginnen te knagen. En ze doen dat niet willekeurig, maar ze eten eerst de onderkant van de nog opgevouwen kroonbladen af. De losgesneden kroonbladen groeien niet meer door en vouwen zich niet open als de bloem zou moeten ontluiken, maar blijven als een mutsje over meeldraden, stamper en vruchtbeginsel heen staan. De bloem blijft dus dicht, bestuivers kunnen er niet bij. Doordat de rijpe meeldraden boven de stamper zijn samengepropt, komt het stuifmeel in contact met de stamper en door zelfbestuiving ontstaan zaden. Die eet de rups vrijwel allemaal op.

Zonneroosje dupe

Voor het Canadees zonneroosje betekent het dat er minder nakomelingen zijn. Een gele bloem produceert gemiddeld ongeveer veertig zaden, en daarvan spaart een rups er maar een paar. Toch is de voortplanting niet onmiddellijk in gevaar. De plant maakt namelijk niet alleen een klein aantal gele bloemen die, tenzij een rups het proces verstoort, open gaan. Maar hij krijgt later in het jaar ook een groot aantal bloemen zonder gele kroonbladen en met slechts vier of vijf meeldraden. Die bloemen blijven uit zichzelf gesloten en produceren zaden door zelfbestuiving. Ze maken er minder dan gele, open bloemen (slechts zes à zeven zaden per bloem), maar ze zijn met veel meer. Dus zaden komen er wel.
Maar zaden van open bloemen die na kruisbestuiving ontstaan, zijn nodig voor de uitwisseling van erfelijk materiaal. Bij plantenpopulaties met een hoge rupsenlast is die uitwisseling beperkt en zulke populaties hebben weinig genetische variatie.

Rups veiliger?

Wat een rups ermee opschiet door in te grijpen in het bloeiproces vermelden de onderzoekers niet. Als de bloem gewoon was opengegaan en bestoven, zouden er net zo goed zaden zijn verschenen die hij op kan eten. Misschien is het voordeel dat de rups in een gesloten bloem veiliger is voor zijn natuurlijke vijanden.

Willy van Strien

Foto: Homer D. House, 1918 (Wikimedia Commons)

Bron:
Hillier, N.K., E. Evans & R.C. Evans, 2018. Novel insect florivory strategy initiates autogamy in unopened allogamous flowers. Scientific Reports 8: 17077. Doi:10.1038/s41598-018-35191-z

Onbetaalde diensten

Schimmels en fruitvliegen helpen orchidee voor nop

Fruitvlieg op bloem van orchidee Gastrodia pubilabiata

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.

Misleiding

De vliegjes 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 altijd door en leggen soms 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.

Onbetaald

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

Foto: Gastrodia pubilabiata, bloem en fruitvliegje met stuifmeelklompjes. © Kenji Suetsugu

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

Instinkers

Aronskelk lokt bromvliegen en hagedis met kadavergeur

Dood-paard-aronskelk is aantrekkelijk voor balearenhagedis

De aronskelk Helicodiceros muscivorus ruikt als een rottend dood beest. Daar komen bromvliegen en een hagedis op af. Ana Pérez-Cembranos en collega’s beschrijven de complexe relaties tussen plant, bromvliegen en hagedis: een verhaal van bedrog, misbruik en profijt.

Op eilanden in de Middellandse Zee groeit een plantje dat vreselijk stinkt, de ‘dood-paard-aronskelk’, Helicodiceros muscivorus. Zijn geur bevat chemische bestanddelen die ook een dood beest in ontbinding verspreidt. Voor een bromvliegvrouwtje is die walm onweerstaanbaar. Ze zoekt namelijk kadavers waar ze haar eitjes op kan leggen, zodat de vleesetende larven voedsel zullen hebben. De dood-paard-aronskelk maakt misbruik van haar behoefte.

De planten stinken op de eerste dag dat ze bloeien. Bromvliegen die het luchtje oppikken, kúnnen het niet negeren. Ze gaan op de bron af en vinden een roze of rood schutblad met het harige uiteinde van de bloeikolf, dat de geur produceert. Als ze landen, blijkt dat uiteinde bovendien warm te zijn. Voor de bromvliegen is de imitatie compleet: dit moet een broeiend kadaver zijn. Geleid door de warmte kruipen ze in de buis die de opgerolde basis van het schutblad vormt om het onderste deel van de bloeikolf, waar vrouwelijke en mannelijke bloemetjes op staan.
Eenmaal binnen vinden ze natuurlijk niet wat ze zoeken; geen rottend vlees te bekennen.

In de val

Maar als ze weer willen vertrekken, blijkt dat niet te kunnen. Uitsteeksels aan de bloeikolf sluiten de uitgang af. Ze zitten in de val.
En tijdens hun gevangenschap in de kamer met bloemetjes bewijzen ze de plant ongewild een dienst. Het zijn de vrouwelijke bloemen onderaan de bloeikolf die deze eerste dag in bloei zijn. Vliegen die zich al eerder door een aronskelk lieten misleiden, dragen stuifmeel van die plant bij zich en dat komt nu op de vrouwelijke bloemen terecht. Daarmee heeft de plant het eerste succes binnen: de vrouwelijke bloemen zijn bestoven.

De volgende dag zijn de vrouwelijke bloemen uitgebloeid en hebben de mannelijke bloemen hun stuifmeel klaar. De stank en de warmte verdwijnen, de uitsteeksels verwelken en de bromvliegen kunnen naar buiten. Ze passeren de mannelijke bloemen en worden met stuifmeel beladen. En zo behaalt de plant het tweede succes: de vrijgelaten bromvliegen nemen het stuifmeel mee naar vrouwelijke bloemen – als ze tenminste opnieuw een stinkende aronskelk op hun weg vinden en erin trappen.

Warmte en vliegen

Zo zijn de bromvliegen gedwongen de dood-paard-aronskelk te bestuiven zonder dat er een beloning zoals nectar tegenover staat. Integendeel: ze verliezen tijd waarin ze naar echte karkassen hadden kunnen zoeken.

Nu laten Ana Pérez-Cembranos en collega’s zien dat ook de balearenhagedis Podarcis lilfordi zich door de geur van de aronskelk laat misleiden. Het dier is omnivoor en eet soms van karkassen. Die zijn bovendien aantrekkelijk als warmtebron; hagedissen zijn koudbloedig en als het koel weer is, gaan ze graag op een broeiend karkas liggen om op te warmen. Bovendien eten ze de bromvliegen die op het aas af komen.
De hagedissen reageren op de geur van de dood-paard-aronskelk hetzelfde als op de geur van een dood dier: ze gaan erheen. Als de geur van een aronskelk afkomstig blijkt te zijn, vinden ze geen vleesmaaltje, maar wel warmte en vliegen, die ze van het schutblad pakken of uit de buis halen.

De hagedissen nemen dus een aantal bestuivers van de planten weg. Maar volgens de onderzoekers blijven er genoeg bromvliegen over om voor bestuiving te zorgen.

Besjes

De hagedis is dus geen vijand van de aronskelk. Na de bloei, als de besjes rijp zijn, ontstaat er zelfs een mooie samenwerking tussen die twee. De hagedis eet de vruchten en poept de zaden uit. Die ontkiemen beter als ze door de hagedissendarm zijn gegaan. De plant levert de hagedis voedsel en de hagedis verspreidt de zaden en verhoogt hun kiemkracht.
Op het eilandje Aire ten zuidoosten van Menorca, waar het onderzoek is gedaan, is de dood-paard-aronskelk een nieuwkomer. Hij groeit er naar schatting pas een jaar of vijftig. Hij heeft zich in die tijd in hoog tempo over het eilandje verspreid en staat er nu plaatselijk in grote dichtheden. Dat is te danken aan de hagedis, die de vruchten heeft leren eten en nu de belangrijkste zaadverspreider is, denken de onderzoekers.

Willy van Strien

Foto: Balearenhagedis op het schutblad van de aronskelk © Ana Pérez-Cembranos

Bronnen:
Pérez-Cembranos, A., V. Pérez-Mellado & W.E. Cooper, 2018. Balearic lizards use chemical cues from a complex deceptive mimicry to capture attracted pollinators. Ethology  124: 260-268. Doi: 10.1111/eth.12728
Angioy, A-M.,  M. C. Stensmyr, I. Urru, M. Puliafito, I. Collu & B. S. Hansson, 2004. Function of the heater: the dead horse arum revisited. Proceedings of the Royal Society London B 271: S13-S15. Doi: 10.1098/rsbl.2003.0111
Stensmyr, M.C., I. Urru, I. Collu. M. Celander. B.S. Hansson & A-M. Angioy, 2002. Rotting smell of dead-horse arum florets. Nature 420: 625-626. Doi: 10.1038/420625a

Zoethoudertje

Wilde bijtjes kunnen wel even zonder bloemetjes

Andrena-bij eet honingdauw als er geen bloemen zijn

Als wilde bijen in het voorjaar actief worden in Californië zijn daar nog geen bloemen met nectar, waar ze energie aan kunnen ontlenen. Om te overleven maken ze dan tijdelijk gebruik van zoete honingdauw, ontdekten Joan Meiners en collega’s.

Wat hebben bijen te zoeken bij een struik die niet in bloei staat? Bijen zijn immers onafscheidelijk van bloemen. Daar halen ze suikerrijke nectar en eiwitrijk stuifmeel uit, noodzakelijke stoffen voor zichzelf en hun larven.
Toch trof Joan Meiners in het Pinnacles National Park in Californië veel wilde bijen van verschillende soorten aan bij struiken waar geen bloem aan te vinden was.

Honingdauw

Met een serie experimenten kwamen zij en haar collega’s erachter wat die bijen zoeken bij de niet-bloeiende struiken. Het is hen om de honingdauw te doen, het suikerrijke goedje dat schildluizen produceren; de schildluizen zuigen plantensappen op en scheiden uit wat ze daar niet van gebruiken. Er komen alleen bijen op af in het vroege voorjaar, als ze net zijn uitgekomen en er nog nauwelijks bloemen bloeien. Het zijn allemaal solitaire soorten, dat wil zeggen dat ze niet in kolonies leven waar een voorraad nectar aanwezig is. Honingdauw blijkt aan het begin van het seizoen een alternatieve suikerbron te zijn voor deze bijen: een nieuwe bevinding.

De vraag is wel hoe bijen dat alternatieve voedsel vinden. Ze kunnen uitstekend zoeken op kleuren en geuren. Bloemen zijn afhankelijk van bijen voor hun bestuiving, want doordat bijen meerdere bloemen na elkaar bezoeken brengen ze stuifmeel over van de meeldraden van de ene bloem naar de stamper van de volgende, zodat die bloem na bevruchting zaden kan vormen. Omdat bijen onmisbaar zijn, lokken bloemen hen met opvallende geuren, kleuren en vormen.
Toch vinden die de kleurloze, geurloze honingdauw ook.

Op zoek

Gaan ze misschien af op de zwarte schimmel die op de honingdauw woekert? Nee, constateerden de onderzoekers nadat ze een aantal takken zwart geverfd hadden: het is niet de kleur die bijen trekt. Zijn het dan de schildluizen zelf die de bijen op de honingdauw attenderen? Ook dat was het niet, want als die beestjes tijdelijk inactief gemaakt werden met een mild anti-insectenmiddel, bleven de bijen weg. Ze kwamen alleen als de schildluizen honingdauw aan het produceren waren.
Maar uit proeven bleek ook dat ze takjes waarop een suikeroplossing gespoten was wél snel weten te vinden.

De biologen denken dat de bijen voortdurend op zoek zijn naar voedsel. Als één bij honingdauw vindt en daarbij blijft hangen, merken andere bijen dat op en gaan ze er ook op af.

Met de honingdauw als extra energiebron kunnen veel wilde bijen een poosje leven zonder nectar; ze zijn niet helemaal van bloemen afhankelijk. Maar uiteindelijk hebben ze wel bloemen nodig, want de larven groeien niet op een dieet van alleen suikers. Zij moeten veel eiwitten binnen krijgen en die zitten alleen in stuifmeel. Elk vrouwtje moet in het voorjaar stuifmeel voor haar nakomelingen verzamelen.
Als er eenmaal bloemen verschijnen, hebben de bijen geen belangstelling meer voor honingdauw en kiezen ze voor de bloemen. De wederzijdse dienstverlening van bij en bloem – bestuiving in ruil voor voedsel – komt dus niet in gevaar.

Willy van Strien

Foto: © Paul G. Johnson

Bron:
Meiners, J.M, T.L. Griswold, D.J. Harris & S.K.M. Ernest, 2017. Bees without flowers: before peak bloom, diverse native bees find insect-produced honeydew sugars. The American Naturalist, 30 mei online. Doi: 10.1086/692437

« Oudere berichten

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑