Evolutie en Biodiversiteit

Categorie: hulp (Pagina 1 van 2)

Amputatie redt mierenlevens

Werksters van Camponotus floridanus amputeren een geïnfecteerde poot als dat nuttig is.

Met een wond aan een poot zou een werkster van de mier Camponotus floridanus, de Florida reuzenmier, maar een kleine kans hebben om te overleven – ware het niet dat haar nestgenoten te hulp schieten. Om te voorkomen dat een infectie optreedt likken ze de wond schoon en vaak amputeren ze de poot. Met die zorg krikken ze de overlevingskans behoorlijk op, laten Erik Frank en collega’s zien. Hulp is nogal eens nodig, want kolonies van deze mier bevechten elkaar intensief.

De onderzoekers testten de medische vaardigheden van de mieren door bij een aantal werksters een sneetje in de poot te maken. Ze spoten daarna een zoutoplossing met een dodelijke bacterie, Pseudomonas aeruginosa, in de wond. Geïnfecteerde mieren zetten ze ofwel in isolatie ofwel in een nest waar tweehonderd werksters beschikbaar waren.

De meeste mieren die na infectie in hun eentje zaten, bezweken aan de wond. Maar mieren die in een nest geplaatst werden, overleefden meestal wel, dankzij de zorg van nestgenoten. Hoe die het aanpakten, bleek afhankelijk van waar de wond zat.

Zat de geïnfecteerde wond in het bovenbeen, dan greep meestal een van de nestgenoten drastisch in en beet de poot aan de bovenkant af. Als de wond in het onderbeen was aangebracht, gebeurde dat niet; dan likten werksters de wond uitgebreid schoon. De helpsters kozen in beide gevallen de behandeling die het meest effectief was. Dat lieten proeven zien waarbij de onderzoekers een poot met infectie amputeerden.

Amputeerden zij de poot van een mier met een wond in het bovenbeen, dan was haar overlevingskans hoog, net als bij een amputatie door nestgenoten. Maar haalden ze de poot eraf bij een wond in het onderbeen, dan hielp dat niets: de meeste patiënten gingen dood. De behandeling die de mieren in dat geval toepassen, uitgebreid schoonmaken, is veel effectiever.

Waarom helpt amputatie alleen bij een infectie in het bovenbeen?

Of een mier een infectie overleeft hangt af van de snelheid waarmee de bacteriën zich door het lichaam verspreiden: hoe hoger de bacterie-last, hoe hoger de sterfte. De bacteriën verspreiden zich via de hemolymfe, de insectenvariant van bloed, die in kanalen door de poten stroomt.

In het bovenbeen zijn die kanalen smaller dan in het onderbeen, zodat bacteriën minder makkelijk in de hemolymfe terechtkomen. Daarbij heeft het bovenbeen veel meer spiermassa dan het onderbeen, en het bloed wordt door spierbewegingen rondgepompt. Als het bovenbeen is aangetast, wordt dat pompen veel sterker geremd dan wanneer het onderbeen is aangetast, waardoor bacteriën minder snel verspreid raken.

Het gevolg: als het bovenbeen is aangedaan, hebben mieren tijd genoeg om een amputatie, die minstens veertig minuten duurt, uit te voeren voordat de bacteriën zich hebben kunnen verspreiden. Maar met een infectie in het onderbeen is tijdige amputatie onhaalbaar. Dan is schoonmaken de beste manier om een slachtoffer te helpen.

De mieren amputeerden de poot overigens ook als de onderzoekers het bovenbeen verwondden maar een steriele zoutoplossing inspoten in plaats van een oplossing met bacteriën. Dat is zinvol, want onder natuurlijke omstandigheden, in het mierennest, raakt zo’n wond hoogstwaarschijnlijk besmet. De werksters nemen het zekere voor het onzekere.

Camponotus floridanus is de enige diersoort waarvan amputatie als behandeling van een gewonde soortgenoot bekend is.

De onderzoekers ontdekten eerder dat ook werksters van de matabele-mier uit Afrika, Megaponera analis, geïnfecteerde wonden van nestgenoten behandelen. Maar die doen dat door antibiotica toe te brengen uit klieren op hun rug, die een mix van antimicrobiële stoffen produceren. Camponotus floridanus bezit zo’n ingebouwde apotheek niet. Schoonmaken en amputeren zijn voor deze mier goede alternatieven.

Willy van Strien

Illustratie: ©Hanna Haring

Zie ook: de matabele-mier bestrijdt infecties met zelfgemaakte antibiotica

Bron:
Frank, E.T., D. Buffat, J. Liberti, L. Aibekova, E.P. Economo & L. Keller, 2024. Wound-dependent leg amputations to combat infections in an ant society. Current Biology, 2 juli online. Doi: 10.1016/j.cub.2024.06.021

Samen aan de rol

Kleine pillendraaier: man trekt en vrouw duwt de mestbal

Pillendraaiers (Sisyphus-soorten) hebben een opvallende gewoonte. De mestkevers vormen stelletjes, nemen een pluk uit de stront van zoogdieren, maken er een balletje van dat groter is dan zijzelf en rollen dat in een rechte lijn weg. Zo botsen ze niet op andere paren die van dezelfde hoop een deel genomen hebben. Als ze, vaak na veel geploeter, op een geschikte plek komen, begraven ze hun ‘pil’ met een eitje erbij. De larve die uit het eitje zal komen heeft er prima voedsel aan.

Claudia Tocco en collega’s wilden meer weten over de harmonieuze samenwerking die man en vrouw vertonen. Ze onderzochten hoe partners de taken verdelen bij twee soorten: Sisyphus fasciculatus uit Zuid-Afrika en Sisyphus schaefferi, de kleine pillendraaier die leeft in Noord-Afrika, Zuid-Europa en Klein-Azië. In een proefopstelling buiten boden ze groepen pillendraaiers koeienmest aan. De kevers vormden paartjes, draaiden een pil en gingen rollen.

De man, die iets groter is dan de vrouw, is altijd de trekker van het mesttransport, letterlijk en figuurlijk, zo zagen de onderzoekers. Hij bepaalt de koers. Hij loopt achteruit en trekt met zijn voorpoten de mestbal mee. Zijn partner loopt aan de andere kant, ook achteruit, met haar kop naar beneden en haar achterpoten op de bal. Op vlak terrein draagt ze eigenlijk niets bij. Stopt de man met rollen, dan haakt ook zij af. Je ziet dus nooit een vrouw in haar eentje een mestbal verslepen. Omgekeerd: als zij stopt, gaat hij alleen verder, en hij kan in zijn eentje de mestbal even snel verplaatsen en even goed koers houden als een stelletje.

Meestal hobbelt ze wel mee en houden haar poten contact met de bal. Zo kan ze meteen bijspringen als het moeilijk wordt. En dat gebeurt, want Sisyphus fasciculatus en Sisyphus schaefferi leven in bossen, waar van alles op de bodem ligt. Een koppeltje pillendraaiers stuit dan ook vaak op hindernissen. Met experimenten bootsten de onderzoekers die situaties na om te zien hoe de twee dat oplossen.

Eerst legden ze twee hindernissen van 2,6 centimeter hoog achter elkaar op het pad. Dat is een flinke uitdaging, want een pillendraaier zelf is nog geen centimeter lang. Bij deze hobbels deed de vrouw niet langer voor spek en bonen mee, zo bleek, maar hielp ze daadwerkelijk door te duwen of bij te sturen, en daardoor was een stelletje de dubbele hindernis sneller voorbij dan een man die er alleen voor stond. Een man alleen gaf het bovendien vaak op.

In een volgende serie experimenten kregen de kevers met een muur van 3,9, 6,5 of 9,1 centimeter hoog te maken. Hoe hoger de muur, hoe minder een stel geneigd was om er met de bal overheen te klimmen en hoe kleiner de kans op succes als ze het probeerden. Een man alleen zag er vaker vanaf dan een stel, maar als hij probeerde over de muur te klauteren, lukte het meestal wel.

Een stel kwam sneller over een muur heen dan een man alleen, vooral doordat de vrouw hielp bij de start. Als de man zich langs de muur optrok en de mestbal van de grond tilde, hield zij de bal met haar achterpoten op zijn plaats en duwde er tegen terwijl ze op haar kop stond. Daarna werkte hij zich verder omhoog, terwijl zij aan de bal hing. Ondanks die extra last voor de man klom een stel even snel als een man alleen. Dreigde hij te vallen, dan bood zij houvast. Eenmaal boven werd ze weer actief en duwde de bal met haar kop over de rand. De kevers lieten zich vallen en gingen verder.

De pillendraaiers weten hun bal dus over lastige hindernissen te loodsen. In tegenstelling tot de Griekse mythische koning Sisyfus, waar de kevers naar vernoemd zijn. Vanwege zijn brutaliteit tegenover de goden moest hij voor straf eeuwig in de onderwereld een rotsblok tegen een helling op duwen dat steeds terugviel. Hij kon het niet alleen en had geen partner die een handje hielp.

De pillendraaiers zijn bladsprietkevers, Scarabaeidae. De mestkevers die in Nederland voorkomen behoren tot een andere familie.

Willy van Strien

Foto: Paartje kleine pillendraaier, Sisyphus schaefferi, met mestbal, man links, vrouw rechts. Daniel Ballmer (Wikimedia Commons, Creative Commons, CC BY-SA 4.0)

Kijk op YouTube hoe de mestkevers te werk gaan

Zie ook: mestkever Scarabaeus satyrus oriënteert zich ’s nachts op de Melkweg

Bronnen:
Tocco, C., M. Byrne, Y. Gagnon, E. Dirlik & M. Dacke, 2024. Spider dung beetles: coordinated cooperative transport without a predefined destination. Proceedings of the Royal Society B 291: 20232621. Doi: 10.1098/rspb.2023.2621
Dacke, M., E. Baird, B. el Jundi, E.J. Warrant & M. Byrne, 2021. How dung beetles steer straight. Annual Review of Entomology 66: 243-256. Doi: 10.1146/annurev-ento-042020-102149

Apotheek op de rug

Matabele-mier met een mondvol termieten

Matabele-mieren (Megaponera analis) jagen in groepen op termieten, die fel terugvechten. Op voedseltochten vallen dan ook veel slachtoffers. Een mierenvolk zou daaraan onderdoor gaan, ware het niet dat ‘licht’-gewonde exemplaren worden opgepakt en teruggebracht naar het nest; lichtgewond zijn bijvoorbeeld mieren die een of twee poten zijn verloren. Dankzij de zorg die zij in het nest krijgen komen de meeste hun verwondingen te boven; zonder hulp zouden ze vrijwel zeker binnen een etmaal dood zijn.

Eerder al ontdekten Erik Frank en collega’s dat werksters de wonden meteen na aankomst in het nest schoonlikken en verzorgen. Nu blijkt dat ze de wonden ook medisch behandelen. De matabele-mier leeft in Afrika ten zuiden van Sahara; het onderzoek is gedaan in Ivoorkust.

Filmopnamen in namaaknesten in het lab laten zien dat werksters na 10 à 12 uur wonden van slachtoffers opnieuw schoonmaken, en dat ze er dan vaak na schoonmaak een goedje op smeren dat ze halen uit klieren op de rug, de zogenoemde metapleurale klieren. Ze gebruiken hun eigen klierproduct of dat van de zieke. Ze behandelen vooral mieren waarvan wonden geïnfecteerd geraakt zijn, bijvoorbeeld met de dodelijke bacterie Pseudomonas aeruginosa.

De klieren van de matabele-mier vormen een goed voorziene apotheek. Ze blijken namelijk meer dan honderd verbindingen te produceren, waarvan er veel een antimicrobiële of genezende werking hebben. De antibiotica-mix, zo wijzen proeven uit, onderdrukt de groei van de bacterie. De meeste andere soorten mieren hebben zulke metapleurale klieren ook, maar met een minder uitgebreid arsenaal aan stofjes.

Hoe weten verzorgende werksters of een wond al dan niet geïnfecteerd is? Waarschijnlijk doordat de samenstelling van het buitenlaagje dat mieren hebben – een wasachtige laag van koolwaterstoffen – verandert tijdens een infectie. Nestgenoten ruiken dat.

Werksters van de matabele-mier kunnen dus wonden van soortgenoten effectief behandelen met zelfgemaakte antibiotica. Die eigenschap is uniek onder insecten en andere ongewervelde dieren.

Willy van Strien

Foto: Werkster matabele-mier met termieten. ETF89 (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Eerder onderzoek aan matabele-mier

Bron:
Frank, E.T., L. Kesner, J. Liberti, Q. Helleu, A.C. LeBoeuf, A. Dascalu, D.B. Sponsler, F. Azuma, E.P. Economo, P. Waridel, P. Engel, T. Schmitt & L. Keller, 2023. Targeted treatment of injured nestmates with antimicrobial compounds in an ant society. Nature Communications 14: 8446. Doi: 10.1038/s41467-023-43885-w

Purperkruinelfje helpt dierbaren

purperkruinelfje helpt liefst ouder met interessante partner

Het aantal beschikbare territoria is beperkt voor het purperkruinelfje, een kleine zangvogel uit Noord-Australië. Het leeft in dichte vegetatie in een strook langs rivieren en kreken. De territoria liggen achter elkaar, worden het hele jaar aangehouden en zijn allemaal bezet. Noodgedwongen blijven jonge vogels daarom vaak een paar jaar bij hun ouders hangen; de meeste broedparen hebben een handvol mannelijke en vrouwelijke ondergeschikten om zich heen. Purperkruinelfjes, Malurus coronatus, leven van insecten; de mannetjes hebben in de broedtijd een schitterende purperen kruin.

Inwonende groepsleden kunnen het broedpaar bijstaan in de drukste tijd, de twee weken dat de jongen gevoerd moeten worden. Maar ze helpen niet allemaal, en niet alle hulpjes werken even hard. Groepsleden die niet helpen, mogen toch in de groep blijven. Niki Teunissen en collega’s zochten uit wanneer groepsleden zich wel of niet inspannen. Ze laten zien dat een ondergeschikt purperkruinelfje dondersgoed ‘weet’ wanneer het loont om hulpvaardig te zijn.

De onderzoekers gaven vogels kleurringen om ze individueel herkenbaar te maken en ze wisten van elke vogel wie de ouders waren en wie broers en zussen. Ze observeerden het gedrag van vijftig groepen gedurende drie broedseizoenen.

Als jongen in het nest dezelfde ouders hebben als een ondergeschikte, of één ouder met hem (of haar) delen, dan helpt die ondergeschikte hen te voeren. En dat is de moeite waard, want met hulp vliegen gemiddeld meer jonkies per legsel uit. Een helper deelt in dit grotere succes omdat die jongen volle broers en zussen of halfbroers en halfzussen zijn. Maar in de paar jaar dat kinderen blijven hangen, kunnen de ouders allebei zijn doodgegaan of verdwenen en vervangen. En soms sluiten jonge vogels zich niet bij ouders, maar bij een ander koppel aan. Dan zijn de jongen geen familie en dan helpt een ondergeschikte niet ze groot te brengen.

Die verwantschap met de jongen verklaart de bereidheid tot helpen echter niet helemaal. Want groepsleden doen gemiddeld genomen meer voor een nest met halfbroers en halfzussen dan voor een nest met volle broers en zussen. Dat lijkt vreemd, maar het komt doordat er nog iets speelt. Of een ondergeschikte een broedpaar steunt en hoe hard hij werkt, hangt ook af van de waarde die het stel zelf voor hem heeft.

Als zowel het broedend mannetje als het vrouwtje zijn ouders niet zijn, gaat hij niet helpen de jongen voeren, zagen we al. Zijn beiden zijn ouders, dan helpt hij wel; de jongen zijn dan volle broers en zussen. Dankzij de hulp hoeven de ouders minder te doen en stijgt hun overlevingskans, en daarmee de kans dat er een nieuw legsel met broers en zussen komt. Dat is ook winst voor de helper.

Het wordt interessant, ontdekten de onderzoekers, als één van ouders is weggevallen en de andere ouder een nieuwe partner heeft. Hoe hard een inwonend purperkruinelfje dan werkt hangt af van welke ouder is overgebleven: die van hetzelfde geslacht of juist de andere.

Een vrouwelijk purperkruinelfje dat leeft bij haar moeder met nieuwe partner werkt veel harder dan een ondergeschikte in een groep met beide ouders. Die nieuwe mannelijke partner is namelijk interessant. Want mocht haar moeder doodgaan, dan kan de helpster haar plaats en haar partner misschien overnemen, eigenares worden van het territorium en het volgende legsel produceren. Dat is de hoofdprijs!

Bij een vader met een nieuwe partner heeft ze minder te winnen. Aan die nieuwe vrouwelijke partner heeft ze niets, sterker: die is een rivaal mocht er ooit een nieuw mannetje in het spel zijn. Ze loopt dus minder hard.

Op dezelfde manier slooft een mannelijk elfje zich het meest uit als hij leeft bij een vader met een nieuwe partner.

Een inwonend purperkruinelfje werkt dus – heel uitgekiend – het hardst als het broedende koppel bestaat uit een ouder en een potentiële partner. Zo’n koppel is voor hem of haar van grote waarde. Daarom helpt hij of zij een nest met halfbroers en halfzussen vaak intensiever dan een nest met volle broers en zussen.

In lijn hiermee hadden de onderzoekers eerder al laten zien dat een jong purperkruinelfje zich niet graag aansluit bij een groep met een stiefouder die van hetzelfde geslacht is als hij. Ondergeschikten gedragen zich aanhankelijk tegenover ouders en tegenover een potentiële partner. En als ze helpen het nest te verdedigen tegen roofvijanden, is dat om (half)broers en (half)zussen en te beschermen, of ouders en een potentiële partner.

Willy van Strien

Foto: Vrouwtje (links) en mannetje purperkruinelfje. P. Barden (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0)

Bronnen:
Teunissen, N., M. Fan, M.J. Roast, N. Hidalgo Aranzamendi, S.A. Kingma & A. Peters, 2023. Best of both worlds? Helpers in a cooperative fairy-wren assist most to breeding pairs that comprise a potential mate and a relative. Royal Society Open Science 10: 231342. Doi: 10.1098/rsos.231342
Teunissen, N., S.A. Kingma, M. Fan, M.J. Roast & A. Peters, 2021. Context-dependent social benefits drive cooperative predator defense in a bird. Current Biology 31: 4120-4126. Doi: 10.1016/j.cub.2021.06.070
Teunissen, N., S.A. Kingma, M.L. Hall, N. Hidalgo Aranzamendi, J. Komdeur & A. Peters, 2018. More than kin: subordinates foster strong bonds with relatives and potential mates in a social bird. Behavioral Ecology 29: 1316-1324. Doi: 10.1093/beheco/ary120
Kingma, S.A., M.L. Hall, E. Arriero & A. Peters, 2010. Multiple benefits of cooperative breeding in purple-crowned fairy-wrens: a consequence of fidelity? Journal of Animal Ecology 79: 757-768. Doi: 10.1111/j.1365-2656.2010.01697.x

Hulp helpt bij seychellenzanger

Oudere moeders en hun jongen profiteren

Oudere seychellenzanger-moeder en haar jong profiteren van hulp

Het is voor een seychellenzanger-vrouwtje een zware klus om jongen groot te brengen. Als ze ouder wordt, houdt ze het werktempo van haar jonge jaren niet vol. Helpers vangen dat op, laten Martijn Hammers en collega’s zien.

Volwassen seychellenzangers blijven nogal eens in het territorium van hun ouders hangen. Sommige eten alleen maar mee, maar andere, meest vrouwtjes, maken zich nuttig door te helpen als de ouders opnieuw gaan broeden. De helpers delen in het voortplantingssucces van hun ouders, want een nieuw jong is familie; ze doen ervaring op en leggen soms zelf ook een ei in het nest. Maar zitten de ouders wel op hun hulp te wachten?

Als het vrouwtje ouder is, komt de hulp zeker van pas, blijkt uit langjarig onderzoek van Martijn Hammers en collega’s op Cousin, een eiland dat behoort tot de Republiek der Seychellen.

Langdurige zorg

Seychellenzangers broeden in paren. Het vrouwtje legt een keer per jaar een ei en beide ouders zorgen voor de nakomeling. Maar het vrouwtje doet het meest. Het broeden neemt zij voor haar rekening, en als het jong is uitgekomen, brengt zij hem vaker voedsel dan het mannetje; de vogels eten insecten. De zorg duurt lang, het jong blijft drie tot vier maanden van zijn ouders afhankelijk.

Jonge moeders zijn sterk: ze werken hard en blijven daar gezond bij. Maar als een vrouwtje ouder wordt – dat is vanaf 6 jaar -, gaan de zorgtaken haar minder goed af. Ze brengt een jonkie minder vaak voedsel dan toen ze jonger was. Het jong heeft daardoor een kleinere kans om het eerste, kritische jaar door te komen. De oudere moeder zelf takelt af, en de kans dat ze doodgaat neemt met het jaar sterk toe.

Tenzij ze helpsters heeft.

Compensatie

Helpsters maken het leven voor een ouder vrouwtje een stuk makkelijker. Ze hoeft ze er minder vaak op uit om voedsel voor het jong te halen. Dat krijgt dankzij de hulp toch wel voldoende en de kans dat het overleeft is groot. De aanwezigheid van helpsters compenseert dus het lagere werkniveau van een oudere moeder. Zelf profiteert zij ook: het verouderingsproces zet later in en verloopt langzamer, de kans dat ze overleeft en nog eens kan broeden is groter.

Voor een jonge moeder maakt het niet zoveel verschil of er hulp is: de overlevingskans van haarzelf is toch al heel hoog, en van haar jong behoorlijk hoog. En het mooie is nu: juist oudere vrouwtjes, die hulp goed kunnen gebruiken, hebben meestal helpsters in hun territorium. Zij hebben immers al vaker een jong voortgebracht, en dus een grotere kans dat er tenminste een is die is blijven plakken en komt helpen.

En pa?

Eigenlijk doen we een seychellenzanger-vader te kort door te zeggen dat hij niet broedt en minder intensief voedt. Hij heeft namelijk een andere taak: het nest beschermen tegen roofvijanden die het op het ei hebben voorzien. Zijn inbreng gaat niet, zoals dat van een vrouwtje, achteruit als hij ouder wordt. Misschien is zijn vroege werktempo, dat lager is dan het werktempo van een jong vrouwtje, goed vol te houden.

De overlevingskans van een jong hangt dan ook niet af van de leeftijd van zijn vader. En mannetjes verouderen pas later dan vrouwtjes. Of een broedend paar inderdaad geholpen is met hulp van helpsters hangt dus niet van vaders leeftijd af, maar alleen van die van de moeder.

Willy van Strien

Foto: ©Charlie Davies

Er bestaat ook een andere vorm van hulp bij seychellenzangers

Bronnen:
Hammers, H., S.A. Kingma, L.A. van Boheemen, A.M. Sparks, T. Burke, H.L. Dugdale, D.S. Richardson & J. Komdeur, 2021. Helpers compensate for age-related declines in parental care and offspring survival in a cooperatively breeding bird. Evolution Letters, 20 januari online. Doi: 10.1002/evl3.213
Hammers. M., S.A. Kingma, L.G. Spurgin, K. Bebbington, H.L. Dugdale, T. Burke, J. Komdeur & D.S. Richardson, 2019. Breeders that receive help age more slowly in a cooperatively breeding bird. Nature Communications 10: 1301. Doi: 10.1038/s41467-019-09229-3

Ontsnappingsscene

Jonge bladluizen proberen een lift te krijgen

jonge erwtenluis leeft mee met een volwassen luis

Jonge erwtenluizen laten zich graag door een volwassen luis dragen als ze over de grond moeten lopen, schrijven Moshe Gish en Moshe Inbar. Ze krijgen lang niet altijd hun zin: de grote luizen proberen eronderuit te komen.

Als de plant gaat schudden en er een warme, vochtige lucht langs trekt, dreigt er gevaar voor de erwtenluizen (Acyrthosphon pisum) die op het blad sap zitten te zuigen: een grazer. Net voordat de plant wordt opgegeten, laten ze zich massaal op de grond vallen om te ontsnappen.
Maar ook daar zijn ze niet veilig; ze kunnen vertrapt worden, uitdrogen, verhongeren of ten prooi vallen aan roofvijanden die op de grond jagen, zoals spinnen. En dus zetten ze het op een lopen, op zoek naar een nieuwe plant.

Dat valt voor jonge luizen (de nimfen) niet mee. De grond zit vol hobbels en bobbels: aardklonten, scheurtjes, stenen, afgevallen takjes en bladeren. De kleintjes komen veel langzamer vooruit dan volwassen beestjes. Maar daar is een oplossing voor, ontdekten Moshe Gish en Moshe Inbar: meeliften op een grote luis.

Klein drama

De onderzoekers zetten ontsnappingen in scene in een serie labexperimenten. Ze plaatsten ongeveer tien vrouwelijke luizen op een tuinboonplant. Na een nacht waren er jonge luizen geboren; de erwtenluis kan zich maagdelijk voortplanten, vrouwtjes krijgen dan dochters zonder dat ze gepaard hebben. Door tegen de plant te tikken en hun adem erover uit te blazen, brachten de onderzoekers de luizen ertoe om zich te laten vallen. Op enige afstand van de tuinboonplant stond een kring van linzenplanten waar de beestjes heen konden, de bodem was bedekt met aarde.
Ze zagen hoe zich in zo’n geval een klein drama afspeelt. De jonge luizen proberen na de landing meteen op een volwassen luis te klauteren. Ze klimmen ook op groene plastic bolletjes en op dode luizen als ze die tegenkomen, maar daar stappen ze snel weer van af. Als ze op een levende luis zijn geklommen die vervolgens stil blijft staan, stappen ze na een tijdje ook af. Alleen als de draagster zich in beweging zet, zitten ze goed. Dan rijden ze mee naar een nieuwe plant, waar ze sneller aankomen dan wanneer ze zelf zouden hebben gelopen.
Maar de volwassen luizen helpen de jonkies niet van harte.

Lastig

Integendeel: ze lijken passagiers maar lastig te vinden. Als een jonge luis een groot exemplaar wil beklimmen, gaat die vaak hoog op de poten staan om het moeilijk te maken, of ze loopt weg. Zijn er al kleintjes aan boord, dan blijft ze vaak onbeweeglijk staan wachten totdat de passagiers weer afstappen. Of ze buigt haar kop of achterste naar beneden om ze kwijt te raken. Midden op de rug zit een jonge luis dus het beste. Uiteindelijk gaat de draagster met hooguit één passagier op pad.
Als ze, na vertraging, eenmaal is vertrokken, bereikt ze even snel een nieuwe plant als een luis zonder meelifter, dus de loopsnelheid verandert niet door de last. Maar het kost wel energie.

Willy van Strien

Foto: © Stav Talal

Zie ook: ook kikkervisjes willen een lift

Bronnen:
Gish, M. & M. Inbar, 2018. Standing on the shoulders of giants: young aphids piggyback on adults when searching for a host plant. Frontiers in Zoology 15: 49. Doi: 10.1186/s12983-018-0292-7
Gish, M., A. Dafni & M. Inbar, 2010. Mammalian herbivore breath alerts aphids to flee host plant. Current Biology 20: R628-R629. Doi: 10.1016/j.cub.2010.06.065

Samenwerking op hoog niveau

Groene wevermier bevrijdt nestgenoot uit spinnenweb

groene wevermier maakt nest van bladeren

Floria Uy en collega’s laten zien dat werksters van de groene wevermier samenwerken: als een nestgenoot verstrikt raakt in een spinnenweb, zullen anderen haar helpen. Ze waren al bekend om hun ‘levende naaimachine’.  

De groene wevermier, Oecophylla smaragdina, komt algemeen voor in de tropische delen van Azië en Australië. Zijn aanwezigheid valt meteen op, want de nesten hangen als bladerproppen in struiken en bomen.
De nesten zijn het resultaat van een bijzonder staaltje groepswerk, waar niet alleen werksters, maar ook larven bij betrokken zijn.

nestbouw wevermier vereist complexe samenwerkingOm van bladeren een nest te maken, moeten de mieren de bladranden aan elkaar vastmaken. Werksters gaan op een rij staan, pakken de randen van twee bladeren (of stukken van een gevouwen blad) vast en brengen die naar elkaar toe. Als de afstand tussen de bladranden groot is, pakken ze elkaar vast en vormen ze levende kettingen om het gat te overbruggen. Door die ketting vervolgens in te korten, trekken ze de bladranden naar elkaar toe.

Levende naaimachine

Vervolgens hecht een ‘beweegbare levende naaimachine’ de randen stevig aan elkaar, zoals Ross Crozier beschreven heeft. Terwijl veel werksters de bladranden tegen elkaar houden, komen andere werksters aanzetten met een volgroeide larve tussen hun kaken. bladeren aan elkaar geplakt vormen nest van groene wevernmier
De werksters stimuleren de larven om een zijden draad te spinnen en bewegen ze dan tussen de bladranden op en neer. Zo naaien ze de bladeren met zijde als naaigaren aan elkaar.
Bij veel mierensoorten spinnen larven zijde om een cocon te maken waarin ze verpoppen, maar bij de groene wevermier is de zijde nodig als bouwmateriaal voor het nest.

 

Een kolonie groene wevermieren bestaat uit meerdere bladernesten in een aantal bomen, met druk belopen paden ertussen. In nesten aan de rand van het territorium leven soldaten die de grenzen bewaken en verdedigen. Een kolonie wordt gemiddeld acht jaar oud en kan maar liefst een half miljoen inwoners tellen.
Dat is veel, en je zou denken dat een mier minder er dan niet zo veel toe doet.
Toch komen de mieren in actie als een nestgenoot in gevaar verkeert, laten Floria Uy en collega’s nu zien. Dat is een tweede vorm van complexe samenwerking.

Mier in nood

Raakt een mier gevangen in een spinnenweb, dan kunnen soortgenoten de draden van het web doorbijten en het slachtoffer lostrekken, ontdekte Uy. Maar het kan ook anders aflopen: dan vallen mieren een in een spinnenweb gevangen soortgenoot aan en maken haar dood. Wanneer redden ze elkaar, en wanneer niet?
Uy, die experimenten deed op de Salomonseilanden, zette een aantal keer een mier die ze in spinnenzijde had gewikkeld naast een mierenpad; soms was zo’n mier in nood een nestgenoot van de mieren op het pad, in andere gevallen kwam ze van een andere kolonie.

Ze constateerde dat mieren een gevangen nestgenoot altijd te hulp schieten. Maar voor mieren uit een vreemde kolonie is de afloop onzeker: ze worden soms gered en soms gedood. Dat sommige gedood worden is te verwachten: het zijn voor de mieren op het pad tenslotte indringers. Dat ze vaak geholpen worden is verrassend.
Het kan om een vergissing gaan, denken de onderzoekers. Mieren uit naburige kolonies hebben een grotere kans om geholpen te worden dan mieren uit een kolonie ver weg. Mieren herkennen nestgenoten en koloniegenoten aan de geur, en wellicht hebben naburige kolonies ongeveer dezelfde geur.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: groene wevermier op nest. Rushen (via Flickr, CC BY-SA 2.0)
Klein, midden: werksters bouwen aan het nest. Sean.hoyland (Wikimedia Commons, Public Domain)
Klein, onder: nest met naden van larvenzijde. Bernard DUPONT (via Flickr, CC BY-SA 2.0)

Kijk hoe de groene wevermieren een nest bouwen

Bronnen:
Uy, F.M.K., J.D. Adcock, S.F. Jeffries & E. Pepere, 2018. Intercolony distance predicts the decision to rescue or attack conspecifics in weaver ants. Insectes Sociaux, 3 november online. Doi: 10.1007/s00040-018-0674-z
Crozier, R.H., P.S. Newey, E.A. Schlüns & S.K.A. Robson, 2010. A masterpiece of evolution – Oecophylla weaver ants (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News 13: 57-71

Hulp in de huishoudiing

Extra zandgravers bezorgen cichliden meer voedsel

Jonge vissen van Neolamprologus obscurus helpen hun moeder

Als jonge visjes van de soort Neolamprologus obscurus zijn opgegroeid, blijven ze nog een poosje in het territorium van hun moeder hangen. Zij vindt dat prima, want de visjes helpen haar. Hirokazu Tanaka en collega’s wilden weten waarom die hulp belangrijk is.

Neolamprologus obscurus, een cichlide vis uit het Tanganyikameer in Afrika, leeft in groepen. Elk vrouwtje in een groep dat aan voortplanting toe is, bezet een eigen territorium langs steile oevers waarin ze meerdere holtes heeft uitgegraven onder stenen. In die veilige holtes brengt ze vrijwel al haar tijd door en legt ze haar eitjes; ze bewaakt haar eitjes en kleintjes en houdt soortgenoten weg uit haar terrein.
Maar haar opgegroeide jongen mogen blijven. Zij helpen haar met de verdediging van het territorium en ze helpen om de holtes open te houden door zand weg te halen dat er vanaf de randen voortdurend in terecht komt.

Prooidiertjes

En vooral van dat zand scheppen profiteert ze, ontdekten Hirokazu Tanaka en collega’s. De holtes dienen namelijk niet alleen als veilig onderkomen en als broedplaats, maar ze zijn ook een middel om voedsel te bemachtigen. De visjes eten kleine ongewervelde bodemdieren, vooral garnaaltjes. Die begeven zich ’s nachts naar het wateroppervlak om voedsel te zoeken, maar in het volle daglicht zijn ze daar niet veilig. Voordat de dag aanbreekt, zakken ze daarom af naar de bodem en verstoppen ze zich in kieren en holtes – bijvoorbeeld holtes waarin Neolamprologus obscurus leeft. Zo komt het voedsel vanzelf naar de vissen toe.

Tanaka laat zien dat hoe groter een holte is, hoe meer prooidiertjes ’s morgens vroeg naar binnen komen. Daarom is het fijn als er helpers zijn die de holtes op maat houden en zelfs vergroten.

Inhoud

Natuurlijk pikken de helpers zelf ook wat mee van het voedsel dat ze op deze manier vergaren, dus een deel van de winst gaat voor het broedende vrouwtje verloren. Maar ze houdt er zeker wat aan over, want hoe meer helpers er zijn om zand weg te halen van de randen van een holte, hoe groter de omtrek van die holte kan zijn. En bij een grotere omtrek horen een nog grotere oppervlakte en inhoud. Bijvoorbeeld: een dubbele hoeveelheid gravers kan een twee keer zo lange rand onderhouden en daarbij zijn het oppervlak en de inhoud vier keer zo groot. Per vis is er dus meer voedsel beschikbaar naarmate er meer helpers zijn.
Het moet niet te gek worden, meer dan tien helpers wil een vrouwtje niet hebben. Dus op een goed moment verdwijnen de jonge visjes, die inmiddels groter geworden zijn, uit haar territorium om voor zichzelf te beginnen.

Willy van Strien

Foto: Neolamprologus obscurus, helper. ©Hirokazu Tanaka

Bronnen:
Tanaka, H., J.G. Frommen & M. Kohda, 2018. Helpers increase food abundance in the territory of a cooperatively breeding fish. Behavioral Ecology and Sociobiology 72: 51. Doi: 10.1007/s00265-018-2450-5
Tanaka, H., J.G. Frommen, L. Engqvist & M. Kohda, 2017. Task-dependent workload adjustment of female breeders in a cooperatively breeding fish. Behavioral Ecology 29: 221–229. Doi: 10.1093/beheco/arx149
Tanaka, H., D. Heg, H. Takeshima, T. Takeyama, S. Awata, M. Nishida & M. Kohda, 2015. Group composition, relatedness, and dispersal in the cooperatively breeding cichlid Neolamprologus obscurus. Behavioral Ecology and Sociobiology 69: 169–181. Doi: 10.1007/s00265-014-1830-8

Eerste hulp

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

Reddingsactie

Vogels bevrijden elkaar van kleverige zaden

Een seychellenzanger op de grond kan beplakt raken met pisoniazaden

Zaden van de pisoniaboom kunnen funest zijn voor een kleine zangvogel als de seychellenzanger: plakken die zaden op de veren, dan kan zo’n vogel niet meer vliegen. Gelukkig gebeurt het weinig, en bij pech komt er vaak hulp, zagen Martijn Hammers en Lyanne Brouwer.

Seychellenzangers op het tropische eiland Cousin, dat behoort tot de Republiek van de Seychellen, leiden een leven met weinig risico’s: er zijn geen roofvijanden op het eiland die het op de volwassen vogels hebben voorzien. Hoog in de bomen zoeken ze ongestoord hun voedsel, insecten die ze van de bladeren pikken.
Seycellenzanger die onder de kleverige zaden zitToch komen ze soms in de problemen, schrijven Martijn Hammers en Lyanne Brouwer. De meest voorkomende boom, de pisoniaboom, maakt namelijk zaden die zeer kleverig worden als ze rijp zijn en op de grond vallen. Foeragerende seychellenzangers hebben daar geen last van, maar als ze op de grond komen om nestmateriaal te verzamelen – een vrouwenwerkje – of om hun territorium te verdedigen, dan kan het gebeuren dat zulke zaden zich stevig aan hun veren hechten; soms raakt een vogel verstrikt in een hele tros zaden. Dan ziet het er niet best uit. Een vogel waar zaden op plakken, ook al zijn het er maar een of enkele, kan vaak niet meer vliegen, en dat is fataal.

Bereidheid

Maar als hij geluk heeft, komt er hulp. De biologen, die intensief het gedrag van de seychellenzangers bestudeerden, zagen een paar keer een vogel die flink met zaden was beplakt. En soms schoot dan een andere vogel toe om het slachtoffer te bevrijden nadat die een alarmroep had laten horen. De helper pikte en trok de zaden met zijn snavel los, en redde zo het ongelukkige dier.

Het is bijzonder dat de vogels zo’n reddingsactie uitvoeren. Een hulpvaardige vogel ziet kennelijk wat er aan de hand is, weet hoe hij het probleem moet oplossen en is bereid om dat te doen, op gevaar af dat hij zelf onder de kleverige zaden komt te zitten. Het is dan ook niet zomaar een soortgenoot: in alle waargenomen gevallen was de helper een naaste van het slachtoffer. Vaak blijven een of enkele jongen bij hun ouders wonen; ook een moeder of oma trekt soms bij een broedend paar in. Dan woont er een hele familiegroep in een territorium, en veel familieleden helpen met het grootbrengen van de jongen. Een redddingsactie betekent dat de familiegroep intact blijft en geen hulp verloren gaat.

Zeevogels

De kleverige zaden hebben een functie. Als ze op een kleine zangvogel als de seychellenzanger plakken, schiet de boom daar niets mee op. Maar vaak komen ze terecht op zeevogels die het eiland bezoeken. Die kunnen er wel mee vliegen – en de vastzittende zaden meenemen naar een ander eiland. Zo raken de zaden van de boom goed verspreid.

Willy van Strien

Foto’s: © Martijn Hammers

Bron:
Hammers, M. & L. Brouwer, 2017. Rescue behaviour in a social bird: removal of sticky ‘bird-catcher tree’ seeds by group members. Behaviour 154: 403-411. Doi:10.1163/1568539X-00003428

« Oudere berichten

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑