Stille mot

Vleermuizen krijgen hun piepjes verzwakt terug

Bunaea alcinoe past acoustische camouflage toe

De schubben en bontjas van de mot Bunaea alcinoe maken de zoekmethode van vleermuizen waardeloos, laten Zhiyuan Shen en collega’s zien. Zo weet hij zich verborgen te houden.

Motten of nachtvlinders, die ’s nachts rondvliegen, hebben te vrezen van behendige vijanden: vleermuizen. Die sporen hun prooien op door hoge (ultrasone) geluidjes uit te stoten en de echo op te vangen die ontstaat als het geluid afketst tegen een muur, een boom – of een mot. Via deze ‘echolocatie’ stellen ze vast waar een mot vliegt en welke richting hij uitgaat, en hap!
Motten hebben verschillende manieren ontwikkeld om hieraan te ontsnappen. Sommige horen de vleermuispiepjes en zwenken snel af; andere maken zelf geluid waarmee ze een jagende vleermuis laten schrikken of in de war brengen; weer andere hebben vleugels die de echo vervormen.

Een andere verdedigingsstrategie is om een deel van het vleermuisgeluid te absorberen, zodat het niet kan terugkaatsen. Dat idee past Bunaea alcinoe toe, een soort nachtpauwoog uit Afrika, zoals Zhiyuan Shen en collega’s laten zien.

Meetrillen

Voor de absorptie zijn de talloze schubben verantwoordelijk die de vleugels van deze mot bedekken. De schubben, die er onder de microscoop uitzien als blaadjes met een steeltje, hebben een regelmatige, zeer open nanostructuur. Dankzij die structuur kunnen ze precies meetrillen met de toonhoogtes van het vleermuisgeluid, ontdekten de onderzoekers. Zo nemen ze de geluidsgolven over en door wrijving doven die vervolgens uit. De onderzoekers spreken van geluidscamouflage.
Vlinders, die overdag actief zijn en niet bejaagd worden door vijanden die met echolocatie werken, hebben schubben op de vleugels met een andere nanostructuur. Die trillen niet met de toonhoogte van vleermuispiepjes mee.

Wat verder helpt is de opvallende beharing op de rugkant van de motten. Ook dat bontjasje absorbeert geluid, op de manier waarop gordijnen en tapijten dat doen.

Het gevolg is dat vleermuizen deze prooi, Bunaea alcinoe, moeilijk kunnen vinden, want als hun piepjes op deze mot stuiten, krijgen ze slechts een deel van het geluid terug.

Willy van Strien

Foto: Paul Wursten (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Toelichting van de onderzoekers op YouTube

Andere verdedigingsstrategieën van motten: storen en vervormen

Bronnen:
Shen, Z., T.R. Neil, D. Robert, B.W. Drinkwater & M.W. Holderied, 2018. Biomechanics of a moth scale at ultrasonic frequencies. PNAS, 12 november online. Doi: 10.1073/pnas.1810025115
Neil, T.R., Z. Shen, B.W. Drinkwater, D. Robert & M.W. Holderied, 2018. Stealthy moths avoid bats with acoustic camouflage. Journal of the Acoustical Society of America 144: 1742. Doi:  10.1121/1.5067725
Zeng, J., N. Xiang, L. Jiang, G. Jones, Y. Zheng, B. Liu & S. Zhang, 2011. Moth wing scales slightly increase the absorbance of bat echolocation calls. PLoS ONE 6(11): e27190. Doi:10.1371/journal.pone.0027190

Camouflagepak

Overdekt met sponzen valt een krab niet zo op

De krab Camposcia retusa versiert zich uitbundig

De krab Camposcia retusa versiert zijn poten en pantser uitbundig met stukken spons. Hij doet dat waarschijnlijk om roofvijanden te misleiden, schrijven Rohan Brooker en collega’s. Hij versiert zich namelijk het meest als hij geen plekken heeft om zich te verschuilen.

Uitgedost met veel vastgehechte stukjes spons, aangevuld met wat algen en dood organisch materiaal, scharrelt de krab Camposcia retusa rond: een komisch gezicht. De krab leeft op tropische koraalriffen in de Indische Oceaan en het westelijk deel van de Stille Oceaan. Wat brengt dit beestje, met een schild van maximaal drie centimeter breed, ertoe om al dat spul met zich mee te zeulen?
Volgens Rohan Brooker en collega’s doet hij het om zich onzichtbaar te maken voor zijn roofvijanden. Bovendien zijn veel sponzen giftig, dus de krab maakt zich ook nog eens onaantrekkelijk voor vijanden die hem ondanks de camouflage toch in de smiezen hebben.

De onderzoekers wilden weten hoe de krabben zich precies versieren. Ze bekeken een aantal krabben die ze hadden gevangen en in een aquarium boden ze krabben rode polyester pompoms van verschillende formaten aan om te zien wat ze daarmee zouden doen.
Ze constateerden dat de dieren vooral hun pantser en de achterste twee pootparen bedekken (ze hebben vier paar poten). In het experiment plaatsten ze de grootste en zwaarste pompoms alleen op de achterste poten, die het stevigst zijn. De scharen – waarmee ze eten en communiceren – en het eerste pootpaar hielden ze nagenoeg vrij.
De delen die uitbundig versierd worden zijn daartoe uitgerust met speciale haren die lijken op de haakjes van de harde helft van klittenband. Daar hechten stukjes spons en ander materiaal makkelijk op vast.

In een nieuw experiment kregen de krabben in hun bak al dan geen schuilplaats in de vorm van een gebogen stuk pvc-buis. De krabben die zich niet konden verstoppen versierden zich uitvoeriger dan de krabben die wel een schuilplaats hadden. Vandaar de conclusie dat de versiering dient als verdediging tegen roofvijanden. Omdat de dieren allerlei materiaal van de zeebodem gebruiken, zullen ze minder in het oog springen. En omdat ze een voorkeur voor sponzen hebben, zal de versiering een afschrikwekkend effect hebben.
Het zou mooi zijn als de onderzoekers nu nog kunnen laten zien dat roofvijanden krabben in camouflagepak inderdaad minder makkelijk vinden, of dat de sponzen hen afschrikken.

Er zijn meer dieren die op de versiertoer gaan, vooral dieren die in het water leven. Camposcia retusa is een prachtig voorbeeld.

Willy van Strien

Foto: Patrick Randall (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Drie voorbeelden van versierde krabben op YouTube: 1, 2, 3

Bron:
Brooker, R.M., E.C. Muñoz Ruiz, T.L. Sih & D.L. Dixson, 2017. Shelter availability mediates decorating in the majoid crab, Camposcia retusa. Behavioral Ecology, 17 oktober online. Doi: 10.1093/beheco/arx119

Steenkleurig blad

Camouflage beschermt bergplant tegen vraat

Helmbloem Corydalis hemidicentra heeft de kleur van de stenige ondergrond

Het is geen toeval dat hoog in de bergen van China helmbloemen groeien met bladeren in de kleur van steen. Planten zonder steenkleur worden door vlinders gevonden en door rupsen weggevreten, laten Yang Niu en collega’s zien.

Apollovlinder legt eitjes bij Corydalis-plantDe bladeren van de helmbloemsoort Corydalis hemidicentra zijn niet lekker fris groen, maar hebben de kleur van stenen: donkergrijs, roodbruin of grijsgroen.
Dat is ongewoon, maar niet voor niets. De plant groeit op kale, stenige ondergrond in de zeer hoge bergen in Zuidwest-China. Een normale groene bladkleur zou daar erg opvallen en plantenetende insecten aantrekken; een schutkleur beschermt de planten daartegen.
De voornaamste vijanden van de bergplanten zijn apollo-vlinders, zoals Parnassius cephalus. De vlindervrouwtjes zoeken helmbloemplanten op en leggen hun eitjes op de rotsen naast zo’n plant. Als de rupsen uitkomen, staat hun maaltje klaar. Ze vreten de plant vrijwel helemaal op.

Corydalis hemidicentra: drie kleuren steen, drie bladkleurenDe bladeren van Corydalis hemidicentra passen qua kleur vrijwel altijd goed bij de achtergrond. Waar het gesteente grijs is, zijn de bladeren grijs, tussen roodbruine stenen groeien roodbruine planten en op een grijsgroene ondergrond staan grijsgroene planten. Yang Niu en collega’s laten zien dat de bladkleur niet alleen voor ons, maar ook voor vlinderogen gelijk is aan de achtergrondkleur. De steenkleuren ontstaan doordat de bladeren niet alleen groen pigment (chlorofyl) bevatten, zoals normaal, maar ook rood pigment (anthocyaan) en met lucht gevulde ruimtes die wit kleuren. De bladkleur is erfelijk bepaald.

Niu had eerder onderzoek gedaan aan een andere helmbloemsoort uit de bergen, Corydalis benecincta, waarvan een vorm met groen en een vorm met grijs blad bestaat. Hij had gevonden dat apollo-vlinders de groene planten inderdaad veel makkelijker vinden, met als gevolg dat veel groene planten door vraat verloren gaan, terwijl grijze planten vaak ontkomen. Voor planten die aan de vlinders ontsnappen maakt het niet uit of ze grijsgroen zijn of groen: beide vormen doen het even goed. Ook voor Corydalis hemidicentra zal gelden dat niet-gecamoufleerde planten opgegeten worden, terwijl planten met schutkleuren blijven staan. Dat verklaart dat de bladkleur van de planten altijd goed past bij de achtergrond.

Terwijl de planten zich door camouflage verborgen houden voor vlinders, moeten ze voor bestuivers juist wel goed te vinden zijn. Dankzij de opvallend gekleurde bloemen – blauw bij Corydalis hemidicentra, lichtpaars bij Corydalis benecincta – zijn ze dat ook. Maar die bloemen verschijnen pas als de planten niet meer in gevaar zijn, dat wil zeggen als de periode waarin vlinders hun eitjes leggen voorbij is.

Er zijn veel dieren een schutkleur hebben om niet op te vallen, maar er zijn dus ook planten met bladeren in de achtergrondkleur, vooral in kale berggebieden. In een begroeid gebied kan een voor planteneters aantrekkelijke plant juist beter groen zijn; hij valt dan niet op tussen de andere planten.

Willy van Strien

Foto’s: ©Yang Niu

Bronnen:
Niu, Y., Z. Chen, M. Stevens & H. Sun, 2017. Divergence in cryptic leaf colour provides local camouflage in an alpine plant. Proceedings of the Royal Society B 284: 20171654. Doi: 10.1098/rspb.2017.1654
Niu, Y., G. Chen, D-L. Peng, B. Song, Y. Yang, Z-M. Li & H. Sun, 2014. Grey leaves in an alpine plant: a cryptic colouration to avoid attack? New Phytologist 203: 953-963. Doi: 10.1111/nph.12834

Ongenode gast

Kikker broedt veilig en ongestoord in mierennest

Lithodytes lineatus is veilig in mierennest

Bladsnijdermieren negeren het kikkertje Lithodytes lineatus dat in hun nesten leeft. Ze merken hem eenvoudigweg niet op, schrijven André de Lima Barros en collega’s, want de kikker weet zich goed te camoufleren.

Mieren gaan fel te keer tegen indringers in hun nesten. Maar het Zuid-Amerikaanse fluitkikkertje Lithodytes lineatus heeft nergens last van. Hij is helemaal thuis in de enorme nesten van bladsnijdermieren.
Andreas Schlüter schreef jaren geleden al dat hij kikkermannetjes vanuit een mierennest had horen roepen om vrouwtjes te lokken. Toen hij zo’n nest onderzocht, vond hij er een volwassen kikker en een poeltje waarin een groot aantal kikkervisjes zwom. De kikkers, zo is duidelijk, leven in nesten van bladsnijders.
Dat ze het daar naar hun zin hebben, is te begrijpen. Volwassen kikkers, eitjes en kikkervisjes zijn er veilig voor roofvijanden, want de mieren houden die buiten het nest. Bovendien heerst er een aangenaam, vochtig klimaat.
De vraag is wel waarom de mieren, die verder alle indringers weren, deze inwoners in het nest tolereren.

André de Lima Barros en collega’s laten nu zien dat de kikkers chemisch gecamoufleerd zijn. Ze maken stoffen in de huid die kennelijk de geurstoffen nabootsen waarmee mieren onderling communiceren. Aangezien de mieren uitsluitend op geuren afgaan, vallen de kikkers niet op: een mooi voorbeeld van mimicry.

De onderzoekers toonden dat aan door verschillende soorten kikkers bij een nestingang te zetten. Was dat een exemplaar van Lithodytes lineatus, dan lieten de mieren hem altijd met rust. Maar was het een andere kikker – ofwel een kikker die aan de fluitkikker verwant was, ofwel een kikker die er precies hetzelfde uitzag -, dan werden ze agressief en begonnen ze te bijten. De ongewenste gast probeerde gauw weg te komen.
Vervolgens maakten de biologen een extract uit de huid van Lithodytes lineatus en brachten dat aan op een kikker die normaal niet bij een mierennest wordt geduld. Ingesmeerd met het fluitkikker-extract werd hij met rust gelaten.

Lithodytes lineatus kan dus dankzij chemische camouflage ongestoord een mierennest in gaan en daar blijven. De ongenode gast is niet tot last. Hij blijft van de mieren en hun broed af. Hij eet wel allerlei andere beestjes, zoals roofwantsen en krekels. Wie weet helpt hij de mieren zo om het nest vrij te houden van hun vijanden. Dan zou hij iets terug doen voor de inwoning.

Willy van Strien

Foto: Lithodytes lineatus, buiten mierennest. Andreas Kay (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Bronnen:
De Lima Barros, A., J.L. López-Lozano & A.P. Lima, 2016. The frog Lithodytes lineatus (Anura: Leptodactylidae) uses chemical recognition to live in colonies of leaf-cutting ants of the genus Atta (Hymenoptera: Formicidae). Behavioral Ecology and Sociobiolology, 20 oktober online. Doi: 10.1007/s00265-016-2223-y
Schlüter, A., P. Löttker & K. Mebert, 2009. Use of an active nest of the leaf cutter ant Atta cephalotes (Hymenoptera: Formicidae) as a breeding site of Lithodytes lineatus (Anura: Leptodactylidae). Herpetology Notes 2: 101-105.

Ei op kleur

Vogelembryo krijgt wat daglicht, maar geen ultraviolette straling

Vogeleieren hebben hun kleuren en spikkelpatronen niet voor niets, denken Golo Maurer en collega’s. Dankzij de kleurstoffen op de eischaal kan de juiste hoeveelheid daglicht van de juiste kleur het embryo bereiken.

Een vogelembryo in een ei leeft niet in complete duisternis, want de eischaal laat wat licht door. En dat beetje licht doet ertoe. Daglicht bevordert een goede hersenontwikkeling. De groene component uit het licht komt de groeisnelheid ten goede. En dankzij blauw licht pikt het embryo een dag- en nachtritme op. Maar licht is ook gevaarlijk, met name de ultraviolette straling die DNA kan beschadigen.
Golo Maurer en collega’s wilden weten hoeveel licht de eischalen van verschillende soorten vogels passeert, en van welke kleur. Ze maten eischalen van 74 Europese soorten door; het waren schalen van leeggeblazen eieren uit een museumcollectie.

Eischalen laten over het algemeen vooral licht van langere golflengtes door, constateerden ze, dus in verhouding weinig blauw en veel rood. Maar er zijn grote verschillen van soort tot soort, en die hebben te maken met de kleur van de eischaal, zowel van de achtergrond als van de spikkels daarop.
Oorspronkelijk, is het idee, waren vogeleieren effen wit, net als de eieren van reptielen waar vogels van afstammen. Maar vogeleieren kregen in de loop van de tijd verschillende kleuren en spikkelpatronen. Daar zijn twee kleurstoffen verantwoordelijk voor: het blauwgroene biliverdine en het roodbruine protoporphyrine. Het zijn andere pigmenten dan de stoffen die veren, snavel en poten kleuren.
De hoeveelheid van de twee kleurstoffen in een eischaal, laten de onderzoekers zien, bepaalt hoeveel licht erdoorheen komt en filteren het op kleur. Beide kleurstoffen blokkeren schadelijke ultraviolette straling.

Maurer vroeg zich ook af of de eischalen het licht in de juiste mate doseren. Daar lijkt het tot op zekere hoogte wel op. Vogels die duistere nesten hebben, bijvoorbeeld in boomholten of nestkasten, leggen namelijk meestal effen witte of lichtblauwe eieren. Deze kleuren laten het beetje licht dat het nest binnenkomt het best door. De eieren van vogels met open nesten zijn vaak wat donkerder.
Verder laten eischalen van vogels die lang moeten broeden voordat de kuikens uitkomen minder ultraviolet licht door dan die van vogels met een korte broedperiode. Zo blijft de hoeveelheid ultraviolet waar de kwetsbare embryo’s aan blootgesteld worden beperkt, ondanks de lange embryonale periode.

Toch zal de eischaal ei niet altijd de optimale kleur hebben om de juiste hoeveelheid licht door te laten. Want ten eerste hangt de hoeveelheid licht die het embryo bereikt niet alleen van de kleur van het ei af. Als de ouders constant op de eieren zitten, liggen de embryo’s steeds in het donker. Dan maakt de kleur van de eischaal niets uit voor het lichtregime in het ei.
Ten tweede hebben de pigmenten ook andere functies. Ze kunnen de eieren camoufleren, of ze zorgen ervoor dat vogels hun eieren kunnen herkennen en onderscheiden van koekoekseieren. Ook daar moeten de kleuren dan op zijn afgestemd.

Willy van Strien

Foto: nest van eidereend met eieren en dons. Finn Rindahl (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Maurer, G., S.J. Portugal, M.E. Hauber, I. Mikšík, D.G.D. Russell & P. Cassey, 2014. First light for avian embryos: eggshell thickness and pigmentation mediate variation in development and UV exposure in wild bird eggs. Functional Ecology, 29 juli online. Doi: 10.1111/1365-2435.12314
Maurer, G., S.J. Portugal & P. Cassey, 2011. Review: an embryo’s eye view of avian eggshell pigmentation. J. Avian Biol. 42: 494-504. Doi: 10.1111/j.1600-048X.2011.05368.x

Lokkertje

Krokodil biedt reiger bouwmateriaal aan ….. en slaat toe

Het ziet er een beetje dom uit, een krokodil die in het water ligt met takken op zijn snuit. Maar het is een slimme truc, denken Vladimir Dinets en collega’s. Reigers die takken zoeken om een nest te bouwen komen erop af, en de krokodil hoeft maar toe te happen.

Het was de onderzoekers opgevallen dat drijvende krokodillen en alligators nogal eens takken op hun kop hebben liggen. Ze zagen het bij de moeraskrokodil in India en Pakistan en bij de Amerikaanse alligator in Florida en Lousiana. Ze vroegen zich af of de reptielen dat met opzet deden, om reigers te lokken.
Reigers maken graag broedkolonies in bomen boven water met krokodillen of alligators. De gevaarlijke reptielen houden boomklimmende roofdieren als slangen, apen en wasberen op afstand, zodat de vogelnesten veilig zijn. Maar de vogels zijn natuurlijk een smakelijke prooi voor de reptielen, die elk dier verslinden dat ze te pakken kunnen krijgen. Zouden krokodillen en alligators hen proberen te vangen door bouwmateriaal voor vogelnesten op hun kop uit te stallen?
Ze zagen eenmaal hoe een reiger af kwam op de takken op de snuit van een moeraskrokodil. De krokodil hapte toe, maar de reiger wist net te ontsnappen. Ze zagen ook Amerikaanse alligators die het wel lukte.

De onderzoekers besloten om Amerikaanse alligators (of Mississippi-alligators) te gaan observeren op verschillende locaties in Louisiana. Op sommige plaatsen broedden koereigers, grote zilverreigers, kleine Amerikaanse zilverreigers, rode lepelaars of witte ibissen.
De onderzoekers vonden geen direct bewijs dat de alligators vogels lokken, maar ze hebben wel sterke aanwijzingen. Want de alligators houden alleen takken op hun snuit in de periode dat de vogels hun nesten bouwen en dus bouwmateriaal zoeken. Alligators op plekken met vogelkolonies doen het bovendien vaker dan alligators zonder kolonies in de buurt. De takken dienen dus niet, of niet alleen, voor camouflage.
Er lagen op de onderzoekslocaties weinig losse takken in het water; onder de meeste takken lag een alligator te wachten op prooi. De vogels zouden dus af moeten leren om takken uit het water te halen. Maar ja, bouwmateriaal is schaars, dus ze proberen het toch.

En sorry, maar dat levert dan een gruwelijke foto op.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Don Specht, Amerikaanse alligator met prooi
Klein: Vladimir Dinets, moeraskrokodil

Bron:
Dinets, V., J.C. Brueggen & J.D. Brueggen, 2013. Crocodilians use tools for hunting. Ethology Ecology & Evolution, 29 november online. Doi:10.1080/03949370.2013.858276