Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Categorie: manipulatie (Pagina 2 van 2)

Stevige hangplek

22 december 2015 /

Spin zorgt ervoor dat haar parasiet kan overleven

Sluipwesp Polysphincta janzeni op het web van het slachtoffer

Sommige spinnen maken ineens een web dat nergens naar lijkt. Ze doen dat niet uit zichzelf, maar gedwongen door de parasitaire larve van een sluipwesp. Die is beter af in zo’n ongewoon web, laten Thiago Kloss en collega’s zien.

Spinnen die een parasitaire Polysphincta-sluipwesplarve bij zich dragen gaan op een goed moment een vreemd web maken. We beschreven dat al eerder voor Europese spinnen die geparasiteerd zijn door Polysphincta. Het idee is dat de sluipwesplarve ingrijpt in het weefgedrag van zijn slachtoffer omdat hij daar op de een of andere manier iets aan heeft.
Thiago Kloss en collega’s beschrijven nu hoe twee Zuid-Amerikaanse Polysphincta-sluipwespsoorten inderdaad profiteren van hun manipulaties.

Weerloos

Het verhaal van de spinnen en de sluipwespen is nogal gruwelijk. Een sluipwespvrouwtje verlamt een spin zodat ze een eitje op haar achterlijf kan leggen. Daar komt een larve uit die bloed uit zijn gastheer zuigt. De geplaagde spin leeft door en weeft haar normale ‘wielweb’, waarmee het goed insecten vangen is. Maar op een nacht, als de sluipwesplarve is volgroeid, verandert dat. De spin produceert ineens iets anders: een open structuur met een stevig, dicht geweven centrum.
De volgende dag sterft zij. De sluipwesplarve eet haar op, gaat in het midden van het rare web hangen en spint een cocon om zich heen. Daarin verpopt hij en tenslotte zal er een volwassen sluipwesp te voorschijn komen.
De hangende pop is weerloos: hij kan niet vluchten en hij kan zich niet verdedigen tegen roofvijanden. Kloss wilde weten of een pop aan een afwijkend web een grotere kans kans op overleven heeft dan aan een gewoon web.

In de Atlantische bossen van Oost-Brazilië zocht hij twee soorten spinnen, Cyclosa fililineata en Cyclosa morretes, waarop zich een sluipwesplarve had vastgeklemd, respectievelijk Polysphincta purcelli en Polysphincta janzeni. Op het moment dat de spinnen een abnormaal web geweven hadden, nam hij ze uit hun web. Een deel van de spinnen zette hij elk op een normaal wielweb van een parasietvrije soortgenoot (die hij eerst had weggehaald en verderop in de struiken gezet), de overige spinnen zette hij terug op hun eigen, gemanipuleerde web.
Al deze spinnen gingen diezelfde dag nog dood, wat te verwachten was aangezien de sluipwesplarven hun ontwikkeling hadden voltooid. De sluipwesplarven verpopten.
Hoe verging het die poppen?

Regenbuien

Met de sluipwesppoppen die aan een normaal web hingen liep het meestal slecht af. De wielwebben scheurden vaak kapot als het regende. Dan viel de pop op de grond en werd hij opgegeten door een hongerige roofvijand. De gemanipuleerde webben waren veel beter bestand tegen regenbuien en bleven meestal intact. Het gevolg was dat de sluipwesppoppen aan zo’n hangplek een veel grotere kans hadden om te overleven.

Het is duidelijk dat deze Polysphincta-soorten het normale weefgedrag van hun gastheer niet voor niets verstoren. Het verhoogt de kans dat ze het popstadium doorkomen en dat er een volwassen sluipwesp verschijnt.

Willy van Strien

Foto’s: Thiago G. Kloss
Groot: De sluipwesp Polysphincta janzeni op het web van de spin Cyclosa morretes
Klein: Larve van Polysphincta purcelli op gemanipuleerd web; de spin (Cyclosa fililineata) is dood

Zie ook: Macabere opdracht

Bron:
Kloss, T.G., M.O. Gonzaga, J.A. Martins Roxinol, C.F. Sperber, 2016. Host behavioural manipulation of two orb-weaver spiders by parasitoid wasps. Animal Behaviour 111:  289-296. Doi: 10.1016/j.anbehav.2015.11.001

Onder invloed

11 november 2015 /

Cafeïne in nectar maakt bijen wel erg enthousiast

bij bezoekt bloem met cafeïne in de nectar

Als bloemen een beetje cafeïne in hun nectar hebben, onthouden honingbijen de geur en plaats van die bloemen goed en komen ze er vaak terug. Ze porren bovendien hun nestgenoten op om er ook op af te gaan. De bloemen worden daardoor goed bestoven. Maar de bijen richten zich zo sterk op cafeïnenectar dat ze minder verzamelen dan mogelijk is, schrijven Margaret Couvillon en collega’s.

Sommige planten maken cafeïne aan in hun bladeren of zaden om die te beschermen tegen vraatzuchtige insecten. De bittere stof smaakt hen niet en is bovendien giftig. Cafeïne is dan ook een goede verdediging.
Maar er zijn ook planten, waaronder koffie- en citrussoorten, die een beetje cafeïne in hun nectar hebben. Dat lijkt vreemd, want nectar is een cadeautje voor dieren als bijen. Als die van bloem naar bloem gaan om het lekkers op te halen, brengen ze tegelijkertijd stuifmeel over zodat de bloemen zaad kunnen zetten. Waarom zit er giftige cafeïne in het cadeau?

Geheugensteuntje

Geraldine Wright en collega’s gaven daar een paar jaar geleden antwoord op. Er zit zo weinig cafeïne in de nectar, dat het geen kwaad kan en de honingbijen de drank nog lusten. Maar het is genoeg om het gedrag van de beestjes bij te sturen. De lage dosis cafeïne die ze met de nectar binnenkrijgen maakt de zenuwcellen die bij het langetermijngeheugen zijn betrokken extra gevoelig voor prikkels (net als bij ons). Bijen, zo was bekend, onthouden plaats en geur van een bloem die rijk is aan nectar. Wright liet zien dat bijen een geur beter en langer onthouden als die gekoppeld is aan nectar met wat cafeïne.

Als dat geheugensteuntje tot gevolg heeft dat bloemen met cafeïnenectar extra veel bezoek krijgen van honingbijen, dan profiteert de plant daarvan, is het idee. Want meer bezoek betekent betere bestuiving en meer zaadzetting. Margaret Couvillon en collega’s rapporteren nu dat bloemen met cafeïnenectar inderdaad meer bijen trekken.

Fanatieker

Dat komt niet alleen omdat het geheugen van de bijen wordt geholpen. De dieren blijken een lage dosis cafeïne ook te waarderen (net als wij). In experimenten boden de onderzoekers bijen een nepbloem aan met een suikeroplossing als ‘nectar’; sommige bijen kregen toegang tot een bloem met een cafeïnehoudende suikerplossing, andere tot een bloem met een cafeïnevrije drank. Ze mochten drie uur lang foerageren.
Een bij die een cafeïnehoudende drank kreeg aangeboden kwam vaker naar de nepbloem terug dan een bij die de cafeïnevrije drank aantrof. Bovendien deed ze bij thuiskomst fanatieker haar best om haar koloniegenoten er ook naartoe te sturen. Ze voerde vaker de kwispeldans uit, de dans waarmee bijen elkaar laten weten waar ze een rijke voedselbron hebben gevonden. Zo trok de nepbloem met cafeïnedrank veel meer bijen dan de nepbloem zonder.

Na die eerste dag kregen de bijen toegang tot beide nepbloemen: de bloem die de eerste dag een suikeroplossing met cafeïne had bevat en de bloem die een suikeroplossing zonder cafeïne had bevat. Maar nu waren beide nepbloemen leeg.
Bijen die de eerste dag de nepbloem met cafeïnehoudende drank hadden kunnen bezoeken, kwamen de dagen daarna vaak naar die nepbloem terug en bleven lang terugkomen, ook al vonden ze er geen drankje meer. Ze waren zeer hardnekkig en weinig geneigd om elders op zoek te gaan naar voedsel. De bijen die de eerste dag de cafeïnevrije nepbloem bezocht hadden, waren niet zo sterk aan die nepbloem gehecht.

Misbruik

In het echt zal een plant met cafeïnehoudende nectar al met al extra veel bezoek krijgen van honingbijen. Dat lijkt goed geregeld, al hebben de onderzoekers niet uitgezocht of dat extra bezoek inderdaad voor betere bestuiving en meer zaadzetting zorgt.

Voor de bijen pakt het in ieder geval niet goed uit. Ze zullen lang blijven rondhangen bij planten met cafeïne in hun nectar, ook als de hoeveelheid en kwaliteit van de nectar laag is. Ze gaan weinig op zoek naar nieuwe bloemen die meer of betere nectar bevatten. Zo verzamelen ze minder nectar dan ze zouden doen als de cafeïne geen invloed had op hun gedrag en ze vrij waren in hun bloemkeuze.
Een plant met cafeïnenectar misleidt de bijen en maakt misbruik van hun ijver.

Willy van Strien

Foto: Bij op de bloem van citroen. Jon Sullivan (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Couvillon, M.J., H. Al Toufailia, T. M. Butterfield, F. Schrell, F.L.W. Ratnieks & R. Schürch, 2015. Caffeinated forage tricks honeybees into increasing foraging and recruitment behaviors. Current Biology 21: 2815–2818. Doi: 10.1016/j.cub.2015.08.052
Wright, G.A., D.D. Baker, M.J. Palmer, D. Stabler, J.A. Mustard, E.F. Power, A.M. Borland & P.C. Stevenson, 2013. Caffeine in floral nectar enhances a pollinator’s memory of reward. Science 339: 1202-1204. Doi: 10.1126/science.1228806

Verkeerde prioriteit

17 september 2015 /

Insecten eten zich rond terwijl plant nutteloze strijd voert

Larven van coloradokever omzeilen afweer plant

Als insecten aan planten vreten, maken die ter verdediging stofjes aan die de eters slecht bekomen. Maar er zijn insecten die de afweer weten te omzeilen. Ze krijgen planten zo gek dat ze zich tegen andere, niet-aanwezige vijanden gaan verdedigen en de eters vrij spel geven. Dat doen bijvoorbeeld rupsen van het nachtvlindertje Spodoptera frugiperda, schrijven Swayamjit Ray en collega’s. Larven van de coloradokever passen eenzelfde soort trucje toe.

Planten hebben tal van vijanden: er zijn insecten die stukken wegvreten en er zijn ziekteverwekkende bacteriën, virussen en schimmels. Tegen beide typen belagers kunnen planten zich in principe verdedigen. Ze maken stofjes aan die de vijanden remmen.

De bestrijding van etende insecten vergt een andere aanpak dan de bestrijding van ziekteverwekkers. Tegen insecten zet een plant een biochemisch proces in gang dat wordt gestuurd door het plantenhormoon jasmonzuur. En om microbiële ziekteverwekkers uit te schakelen is er een ander afweerproces beschikbaar dat wordt opgewekt door het plantenhormoon salicylzuur.

Ongemoeid

Planten houden hun defensie niet doorlopend paraat, want de afweerreacties kosten veel energie. Planten zetten ze alleen in gang als er werkelijk een vijand toeslaat. Bovendien kan een plant niet tegelijkertijd beide afweersystemen optuigen. Het ene proces onderdrukt het andere. Een belaagde plant moet dus zijn prioriteit stellen: ofwel insecten bestrijden die aan hem knagen ofwel ziekteverwekkers die hem verzwakken.

Er zijn insecten die daar misbruik van maken. Op de een of andere manier brengen ze planten ertoe om hun verdediging tegen ziekteverwekkers op te schroeven, ook als die op dat moment afwezig zijn. Strijdend tegen iets dat er niet is laat de plant de vretende insecten dan ongemoeid. Zo ontsnapt de erwtenluis aan de afweer van de tuinboon, en tabakswittevlieg die van tomaat. Bij beide insecten is er iets in de honingdauw die ze uitscheiden waardoor de plant in de verkeerde verdediging schiet.

Rups van Spodoptera frugiperda

Uitwerpselen

Ook rupsen van de mot Spodoptera frugiperda passen dat trucje toe, schrijven Swayamjit Ray en collega’s nu. En bij deze insecten zijn het de uitwerpselen die de plant misleiden.
De rupsen leven van maïsbladeren. Een maïsplant waarop een volwassen vrouwtjesmot eitjes heeft gelegd, begint zich tegen planteneters te verdedigen als de rupsen uit het ei zijn gekomen en gaan knagen. Maar als aangetaste bladeren een tijdje met rupsenpoep in aanraking komen, verandert dat; de beestjes produceren een grote hoeveelheid uitwerpselen die zich tussen blad en stengel ophopen. Binnen een dag schakelt de plant dan over op een nutteloze afweerreactie tegen ziekteverwekkers en laat de rupsen buiten schot.

Rupsen groeien dan ook flink op maïsbladeren die in contact zijn geweest met uitwerpselen van rupsen, blijkt uit proeven. Maar de schimmel Cochliobolus heterostrophus, die de plant ziek maakt, doet het op diezelfde bladeren juist niet zo goed. De onderzoekers laten zien dat de rupsenpoep een eiwit bevat dat de plant misleidt, maar ze weten nog niet welk eiwit het is.

Coloradokevers

Twee jaar geleden lieten Seung Ho Chung en collega’s, van dezelfde onderzoeksgroep als Ray, al zien dat ook larven van coloradokevers (Leptinotarsa decemlineata) planten misleiden, in dit geval tomatenplanten. Ze doen dat op een andere manier, die nog intrigerender is.Al knagend laten de larven spuug achter op de bladeren. En in hun speeksel zitten veel bacteriën. Die zijn volkomen ongevaarlijk voor de plant, maar toch reageert die met een afweerreactie tegen ziekteverwekkers en daarbij wordt de afweer tegen de knagende larven onderdrukt. Ten onrechte. De larven kunnen zich ongestoord rond eten, terwijl de plant zich verdedigt tegen een probleem dat geen probleem is.

Willy van Strien

Foto:
Groot: Larven van coloradokever. jm2c (Creative Commons)
Klein: rups van Spodoptera frugiperda. Wen-Po Chuang

Bronnen:
Ray, S., I. Gaffor, F.E. Acevedo, A. Helms, W-P. Chuang, J. Tooker, G.W. Felton & D.S. Luthe, 2015. Maize Plants Recognize Herbivore-Associated Cues from Caterpillar Frass. Journal of Chemical Ecology, 26 augustus online. Doi: 10.1007/s10886-015-0619-1
Van Doorn, A., M. de Vries, M.R. Kant & R.C. Schuurink, 2015. Whiteflies glycosylate salicylic acid and secrete the conjugate via their honeydew. Journal of Chemical Ecology 41:52-58. Doi: 10.1007/s10886-014-0543-9
Schwartzberg, E.G. & J.H. Tumlinson, 2014. Aphid honeydew alters plant defence responses. Functional Ecology 28: 386–394. Doi: 10.1111/1365-2435.12182
Chung, S.H., C. Rosa, E.D. Scully, M. Peiffer, J.F. Tooker, K. Hoover, D.S. Luthe & G.W. Felton, 2013. Herbivore exploits orally secreted bacteria to suppress plant defenses. PNAS 110: 15728–15733. Doi: 10.1073/pnas.1308867110

Verraderlijke beloning

20 augustus 2015 /

Japans eikeblauwtje dwingt mieren tot samenwerking

Rups van Japans eikeblauwtje laat zich verzorgen door mieren

Rupsen van het Japans eikeblauwtje bieden mieren voedsel aan, en in ruil daarvoor bewaken en verdedigen die mieren de rupsen. Het lijkt een mooi voorbeeld van vrijwillige samenwerking. Maar in werkelijkheid hebben de rupsen de mieren in hun macht, schrijven Masaru Hojo en collega’s.

Japans eikeblauwtjeEr hangen meestal mieren rond bij rupsen van het Japans eikeblauwtje, Narathura japonica. Deze vlinder komt voor in eikenbossen van Japan, Taiwan en Korea en de rupsen leven van eikenblad. De mieren hebben een goede reden om de rupsen op te zoeken: die scheiden op hun rug voedzame druppels uit die de mieren graag eten. De mieren beschermen zo’n voedselbron. Ze blijven er als een schildwacht bij staan en als de rups in gevaar is, verdedigen ze hem. Zo krijgen de rupsen bescherming in ruil voor voedsel.
Het Japans eikeblauwtje kan met verschillende soorten mieren zo’n relatie aangaan. Het geldt als een mooi voorbeeld van samenwerking.

Macht

Maar hoe mooi het allemaal ook lijkt, de samenwerking is niet van beide kanten vrijwillig, ontdekten Masaru Hojo en collega’s. Zij merkten op dat mieren wel erg lang bij een rups in de buurt blijven, ook als die geen ‘rupsennectar’ meer afgeeft. Ze onderzochten daarom of het spulletje een uitwerking heeft op het gedrag van de mieren.

En dat heeft het, zo bleek. Mieren die van de rupsennectar hebben gesnoept, zijn daarna minder mobiel dan normaal. In plaats van weg te lopen, blijven ze op wacht staan. Bovendien stellen deze mieren zich agressief op als een rups bedreigd wordt en een alarmsignaal afgeeft. Mieren die geen rupsennectar op hebben negeren dat signaal geheel. De nectar bevat kennelijk niet alleen voedsel, maar ook stoffen die het gedrag van de mieren bijsturen en hen min of meer dwingen om de rupsen te beschermen.
De beloning die de rupsen aan de mieren geven is dus niet helemaal zuiver. Het geeft de rupsen macht over de mieren en wat op vrijwillige samenwerking lijkt heeft trekjes van parasitisme.

Scheve verhouding

Deze scheve verhouding tussen de partners zal ermee te maken hebben dat ze niet in gelijke mate van de samenwerking profiteren. De rupsen hebben een groot belang bij bescherming; zonder de toewijding van de mieren is hun overlevingskans klein. Maar omgekeerd zijn de mieren niet afhankelijk van de rupsen. Ze hebben de rupsennectar, waar suikers en aminozuren in zitten, niet per se nodig omdat er allerlei andere voedselbronnen beschikbaar zijn. Vandaar dat de rupsen hen moeten dwingen om te blijven.

Er zijn meer soorten blauwtjes die voedsel voor bescherming ruilen met mieren zodat beide partners profiteren. Misschien zijn daar meer soorten onder die de samenwerking van de mieren afdwingen. Maar de mieren krijgen in elk geval een beloning.
Er zijn ook soorten blauwtjes die regelrechte parasieten zijn, zoals het pimpernelblauwtje en het gentiaanblauwtje. Bij hen is de verhouding helemaal scheef: de blauwtjes profiteren, de mieren lijden verlies.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Mieren bewaken een rups van Narathura japonica. Takashi Komatsu
Klein: Volwassen vlinder. Masaru Hojo

Zie ook:
Vorstelijk onthaal, over pimpernelblauwtje en gentiaanblauwtje die parasieten zijn

Bronnen:
Hojo, M.K., N.E. Pierce & K. Tsuji, 2015. Lycaenid caterpillar secretions manipulate attendant ant behavior. Current Biology, 30 juli online. Doi: 10.1016/j.cub.2015.07.016
Hojo, M.K., A. Yamamoto, T. Akino, K. Tsuji & R. Yamaoka, 2014. Ants use partner specific odors to learn to recognize a mutualistic partner. PLosOne 9: e86054. Doi: 10.1371/journal.pone.0086054
Pierce, N.E., M.F. Braby, A. Heath, D.J. Lohman, J. Mathew, D.B. Rand & M.A. Travassos, 2002. The ecology and evolution of ant association in the Lycaenida (Lepidoptera). Annu. Rev. Entomol. 47:733-771. Doi: 10.1146/annurev.ento.47.091201.145257

Hommelhorror

31 mei 2014 /

Slachtoffers van parasitaire vlieg begraven zichzelf

Hommels die de parasitaire larve van een blaaskopvlieg bij zich hebben, doen gek: ze begraven zich vlak voordat ze aan hun ongewenste gast bezwijken. Maar niet alle hommels laten zich even makkelijk gek maken, schrijven Rosemary Malfi en collega’s.

Parasieten kunnen hun slachtoffers tot rare daden brengen. Vreemd doen bijvoorbeeld hommels die door een blaaskopvlieg zijn geparasiteerd.

Met een beetje geluk kun je de confrontatie waarnemen tussen de gewone aardhommel (Bombus terrestris) en het gewone knuppeltje (Physocephala rifupes), een blaaskopvlieg. De vliegenvrouwtjes wachten de hommelwerksters op als zij bloemen bezoeken, gaan op een slachtoffer af, prikken hun eilegboor in haar achterlijf en laten daar een eitje achter.
Een getroffen hommel hervat haar werk, maar niet voor lang. De vliegenlarve die uit het eitje komt, leeft namelijk als parasiet en eet haar slachtoffer van binnen op. Die leeft nog slechts twee weken, tot de vliegenlarve is volgroeid en gaat verpoppen. Dan sterft de gastvrouw, haar achterlijf leeggegeten.

In de grond kruipen

Maar de helft van de getroffen hommelwerksters doet vlak voor haar voortijdige dood iets ongewoons, beschreef Christine Müller twintig jaar geleden. Zij begraven zichzelf. Normaal gaan werksters na het zomerseizoen gewoon dood; alleen de hommelkoningin overwintert en zij graaft zich in het najaar in om de volgende lente af te wachten. Maar geparasiteerde werksters doen dat dus ook vaak.
Voor deze werksters maakt het helemaal niets uit waar ze dood gaan. Het is de vliegenpop die ervan profiteert als haar stervende gastvrouw in de grond kruipt. Die pop moet namelijk de winter door; pas in het voorjaar komt de volwassen vlieg eruit. Dat betekent dat er een lange en moeilijke tijd aanbreekt. Er zijn beestjes die een verse dode hommel graag met parasiet en al opeten, en er zijn parasieten die het op de vliegenpop hebben voorzien. De dode hommel kan beschimmelen. En sterke temperatuurwisselingen zijn schadelijk voor de pop.

Manipulatie

Als de hommel zich begraaft, zijn al die gevaren kleiner. De kans dat de vliegenpop ondergronds de winter overleeft is groter; vliegen die uit begraven hommels komen zijn forser, zwaarder en minder vaak misvormd. Vandaar dat de parasitaire vlieg haar gastvrouw ertoe brengt zichzelf te begraven. Een mooi voorbeeld van parasieten die het gedrag van hun gastheer manipuleren in hun voordeel. En net zoals andere verhalen over manipulatie: vrij luguber.

Eigengereid

Nu blijkt uit onderzoek van Rosemary Malfi en collega’s dat een blaaskopvlieg uit Noord-Amerika, Physocephala tibialis, precies dezelfde streek met zijn gastvrouwen uithaalt als het gewone knuppeltje in Europa. De Noord-Amerikaanse vlieg valt drie verschillende hommelsoorten aan. Veel getroffen werksters graven zich voor hun dood 1 tot 15 centimeter in.

Maar bij één van deze drie hommelsoorten heeft de vlieg weinig succes: slechts 17 procent van de geparasiteerde werksters van die soort begraaft zichzelf. Deze eigengereide hommel is dus in dit opzicht minder geschikt als gastvrouw. Eigenlijk zou de vlieg hem beter links kunnen laten liggen, maar soms is er geen keus. Aan het begin van de periode waarin de vliegen het meest actief zijn (die periode is eind juni, begin juli) komt juist de ongeschikte gastvrouw het meeste voor.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: De volwassen blaaskopvlieg Physocephala tibialis op bloem van zijdeplant. T’ai Roulston
Klein: In het achterlijf van een hommel is de pop van Physocephala tibialis zichtbaar. Rosemary Malfi

Bronnen:
Malfi, R.L., S.E. Davis & T.H. Roulston, 2014. Parasitoid fly induces manipulative grave-digging behaviour differentially across its bumblebee hosts. Animal Behaviour 92: 213-220. Doi: 10.1016/j.anbehav.2014.04.005
Müller, C.B., 1994. Parasitoid induced digging behaviour in bumblebee workers. Animal Behaviour 48: 961-966. Doi: 10.1006/anbe.1994.1321

Samenwerking afgedwongen met een trucje

15 november 2013 /

Acacia maakt helpende mier geheel afhankelijk

Acacianectar is verslavend voor Pseudomyrmex ferrigineus, een mier die in een samenwerkingsverband met de stierenhoornacacia leeft. Martin Heil en collega’s laten zien dat ander voedsel niet meer te verteren is na een portie nectar.

De mier Pseudomyrmex ferrigineus krijgt kost en inwoning van de stierenhoornacacia, Acacia cornigera. In ruil daarvoor beschermt hij de boom tegen vretende dieren en klimplanten en haalt hij zaailingen weg rond de stam. Een samenwerkingsrelatie waar beide partijen iets aan hebben. Toch neemt de acacia het zekere voor het onzekere, blijkt uit onderzoek van Martin Heil en collega’s. Hij maakt de mier volledig afhankelijk zodat die de relatie niet zal verbreken.

De acaciamieren, die leven in Mexico en Midden Amerika, nestelen in de holle doorns van de stierenhoornacacia. De boom maakt voedzame bolletjes die de mierenwerksters oogsten om aan de larven te voeren. Zelf eten ze nectar die de boom voor ze produceert, niet in bloemen, maar op speciale orgaantjes.

Niet meer vrijwillig

Het lijkt dat de boom voldoende biedt om de mieren aan zich te binden. Maar die mieren kunnen ook ander zoet voedsel vinden, zoals de honingdauw die luizen afscheiden of sappen uit andere planten. En vinden ze daar veel van, dan laten ze de boom misschien aan zijn lot over.
Om te voorkómen dat de mieren op die andere voedselbronnen af gaan, haalt de acacia een trucje met ze uit, schrijft Heil. Zo gauw een volwassen mier eenmaal een hapje acacianectar heeft genomen, wil ze geen ander voedsel meer. Zij blijft dus op de boom en verzorgt die goed, zodat de boom floreert en de nectar blijft komen. De mier zit als het ware in de val, de samenwerking is niet meer geheel vrijwillig.

Waarom wil een mier die eenmaal acacianectar heeft gegeten niets anders meer?

Enzym platgelegd

Omdat ze niets anders meer kan verteren. In zoet voedsel zit veel sucrose, een samengestelde suiker die in de darmen van de mier moet worden gesplitst in zijn onderdelen, glucose en fructose. De mier heeft daar een enzym voor. Maar de acacianectar bevat een eiwit dat dit enzym voorgoed uitschakelt. Een mier die nog nooit deze nectar heeft gegeten breekt sucrose gewoon af, maar zo gauw ze eenmaal wat nectar op heeft zal dat nooit meer lukken. Sucrose wordt onverteerbaar en dus onaantrekkelijk, en de mier mijdt voortaan alles waar het in zit.
En dat is al het zoets, behalve ….. de nectar van de acacia. Die is sucrosevrij. En alleen daar kunnen de darmen van de mier nog mee overweg. Zo dwingt de acacia de samenwerking af door de spijsvertering van de mier te manipuleren.

Eigenbelang

Dat sommige parasieten hun gastheer manipuleren om iets voor hen te doen, dat wisten we. Maar hier gebeurt het om samenwerking veilig te stellen. Ook in mooie samenwerkingsrelaties (mutualistische relaties) kan het eigenbelang op de voorgrond treden.

Willy van Strien

Foto’s: Alex Wild. Pseudomyrmex spinicola lijkt erg op Pseudomyrmex ferrugineus en werkt ook samen met acacia’s. Groot: werksters oogsten de voedzame bolletjes. Klein: mier bij nestingang in doorn.

Bron:
Heil, M., A. Barajas-Barron, D. Orona-Tamayo, N. Wielsch & A. Svato, 2013. Partner manipulation stabilises a horizontally transmitted mutualism. Ecology Letters, 4 november online. Doi: 10.1111/ele.12215

Macabere opdracht

6 november 2013 /

Sluipwesplarve maakt spin tot zijn slaaf

Stanislav Korenko en collega’s beschrijven drie sluipwespen die hun gastheer, een spin, dwingen om een ongewoon web te maken, een bouwwerk waarin de sluipwesp veilig kan verpoppen.

Kruisspinnen en komkommerspinnen die worden geparasiteerd door een sluipwesplarve zijn ten dode opgeschreven. Maar voor zo’n spin sterft krijgt hij nog een klusje opgedragen: onder invloed van de volgroeide sluipwesplarve maakt hij een constructie van draden waarin die larve veilig kan verpoppen.
Het is een voorbeeld van hoe parasieten hun gastheer kunnen manipuleren. Verschillende sluipwespen ‘bestellen’ verschillende bouwsels, laten Stanislav Korenko en collega’s zien.

De onderzoekers beschrijven de manipulaties van drie soorten sluipwespen: Polysphincta boops, Polysphincta tuberosa en Sinarachna pallipes.

Volwassen sluipwespen leven vrij; hun larven zijn parasitair en hun gastheren sterven als ze volgroeid zijn.
De drie zijn Europese soorten, maar ze hebben geen Nederlandse naam. Hun slachtoffers – de andere spelers in dit verhaal – zijn bekender: de kruisspin, de gewone komkommerspin, de bonte komkommerspin en de tweelingkomkommerspin.

Drama

Sluipwespvrouwtjes zoeken een spin om daar een eitje op te leggen; de larve die eruit komt klampt zich aan het achterlijf van de spin vast en voedt zich met vloeistoffen die hij uit zijn slachtoffer opzuigt. Die blijft voorlopig leven en weeft zijn normale, vlakke wielweb om prooien te vangen.
Pas als de sluipwesplarve volgroeid is, voltrekt zich het echte drama. De ongelukkige spin gaat opeens een heel ander web bouwen, een stevige ruimtelijke structuur zonder kleefdraden. Als dat bouwsel af is, maakt de sluipwesplarve zijn gastheer dood, zuigt hem helemaal leeg en verpopt in het driedimensionale ‘coconweb’. Daar is de sluipwesppop beschut tegen weer en wind en tegen roofvijanden. Uiteindelijk komt er een volwassen sluipwesp te voorschijn.

Waarschijnlijk dwingen sluipwesplarven de spinnen tot hun macabere werk door stofjes in te spuiten die inwerken op hun zenuwstelsel.

Verschillende opdrachten

Korenko laat zien dat de sluipwesplarve bepaalt hoe het coconweb eruit gaat zien. In opdracht van Polysphincta boops en Polysphincta tuberosa maakt een spin namelijk een ander bouwsel dan wanneer hij werkt voor Sinarachna pallipes.

De beide Polysphincta-soorten krijgen een dicht geweven constructie waarin ze in horizontale positie verpoppen. Deze larven spinnen zelf nog een vrij losse cocon om zich heen.

Een Sinarachna-larve dwingt de spin om een los web te weven waarin hij zelf nog een stevige rechtopstaande cocon bouwt om in te verpoppen.
Ongeparasiteerde vrouwtjesspinnen bouwen soms ook een ruimtelijk web, maar dat is dan bestemd als veilige plaats voor hun eitjes.

Deze sluipwespen zijn parasieten van de ergste soort. Ze zuigen hun gastheer niet alleen letterlijk uit, maar laten hem eerst nog slavenarbeid verrichten.
Vanuit de sluipwesp gezien is het natuurlijk een verrekt knap staaltje van manipulatiekunst.

In het veld draagt een klein deel van de kruisspinnen en komkommerspinnen zo’n sluipwesplarve bij zich.

Willy van Strien

Foto’s:
Bovenste drie: Stanislav Korenko.
Volgroeide larve van sluipwesp Polysphincta tuberosa.
Komkommerspin met larve van Sinarachna pallipes; het ‘wormpje’ linksonder op het lijf van de spin.
Pop van Sinarachna pallipes in beschermend coconweb.
Onderste: Hectonichus (Wikimedia Commons). Volwassen sluipwesp Polysphincta boops.

Bron:
Korenko, S., M. Isaia, J. Satrapová & S. Pekár, 2013. Parasitoid genus-specific manipulation of orb-web host spiders (Araneae, Araneidae). Ecological Entomology, 17 oktober online. Doi: 10.1111/een.12067

Lijfwacht tegen wil en dank

21 juni 2013 /

Lieveheersbeestje wordt zombie die zijn vijand beschermt

De sluipwesp Dinocampus coccinellae verandert zijn gastheer, na hem te hebben leeggegeten, in een schildwacht. Onder zijn poten kan de sluipwesp veilig verpoppen, schrijven Fanny Maure en collega’s.

Het rode twaalfstippelig lieveheersbeestje Coleomegilla maculata uit Noord Amerika staat boven een cocon en bewaakt die alsof er een schat in zit. Roofinsecten kunnen er moeilijk bij komen, schrijft Fanny Maure. In werkelijkheid bevat de cocon helemaal geen schat, integendeel: er zit een vijandige sluipwesp in.

Geraffineerd

Deze sluipwesp, Dinocampus coccinellae, misbruikt het lieveheersbeestje tot het uiterste. Een sluipwespvrouwtje begon daarmee door met haar legboor een ei in de kever te leggen. Uit dat ei kwam een larfje dat zijn gastheer begon op te eten. En wel zo geraffineerd dat het slachtoffer bleef leven en gewoon doorat.
Toen de sluipwesplarve volgroeid was, werkte hij zich naar buiten en spon een cocon tussen de pootjes van het ongelukkige lieveheersbeestje om daarin te verpoppen. Maar eerst had hij nog een stofje in zijn gastheer nagelaten dat hem gedeeltelijk verlamde en zijn gedrag veranderde. Onder invloed van dat stofje staat het lieveheersbeestje nu als een zombie boven de cocon en maakt af en toe een schokkerige beweging. Hij is tegen wil en dank de lijfwacht geworden van de sluipwesp die hem grotendeels heeft leeggegeten.

Er zijn meer voorbeelden bekend van parasieten die hun gastheer zo manipuleren dat die hen beschermt tegen hun vijanden.

Onaangetast

De bescherming is ook in dit geval effectief, liet Fanny Maure zien. Een lieveheersbeestje eet luizen, dus een geparasiteerde kever bevindt zich meestal in de buurt van een luizenkolonie – en de cocon tussen zijn pootjes ook. Zo’n kolonie is een Luilekkerland voor allerlei roofinsecten die als het zo uitkomt ook een ander hapje lusten. De sluipwespcocon zou zonder bescherming niet veilig zijn.
Maure deed proeven waarbij ze een duo van lieveheersbeestje plus cocon blootstelde aan hongerige krekels, springspinnen of gaasvlieglarven. In een deel van die proeven was het lieveheersbeestje in leven, in andere proeven had ze hem gedood, maar wel op zijn plek laten staan (luguber was de situatie toch al). Ze deed ook proeven waarbij ze de rovers losliet op een onbewaakte sluipwespcocon.

In alle gevallen hadden onbeschermde sluipwespcocons weinig kans om ongeschonden door de proef te komen. Maar met een lijfwacht bleven ze meestal onaangetast.

Op de tast

Krekels, die veel groter zijn dan de kevers, vinden onbeschermde cocons makkelijk door met hun antennen te tasten. Maar ze ontdekken de cocons vaak niet als er een kever boven staat, dood of in zombie-toestand, zodat beschermde cocons nogal eens aan hun roofzucht ontsnappen. De krekels laten de kevers met rust, maar vinden ze de cocon, dan eten ze soms de kever erbij op.

Op het zicht

Springspinnen hebben uitstekende ogen en zoeken hun prooien op het zicht. Een sluipwespcocon met een kever erboven zien ze extra goed en zo’n beschermde cocon krijgt dus méér aanvallen van een springspin te verduren dan een onbeschermde. Maar de kans dat een beschermde sluipwesppop vervolgens wordt opgegeten is klein, want de springspin moet de lijfwacht weghalen om erbij te kunnen en dat is lastig. Veel beschermde cocons blijven zo toch nog gespaard. De springspinnen eten de lieveheersbeestjes nooit op.

Tussen de poten door


Gaasvlieglarven zijn zo klein dat ze tussen de poten van een lieveheersbeestje door kruipen. Ze kunnen ook cocons waar een dode kever boven staat makkelijk bereiken. Maar een levende lijfwacht schrikt hen af, en ze laten de meeste beschermde cocons liggen.

De lijfwacht beschermt zijn plaaggeest dus tegen verschillende roofvijanden. Vaak gaat hij dood voordat een volwassen sluipwesp uit de pop kruipt. Dan geniet de sluipwesppop maar tijdelijk bescherming.

Een kwart van de zombies is na de popperiode, die een week duurt, nog in leven en herstelt. Het is de vraag of zij nog wat kunnen beginnen, want inwendig zijn ze gemold.

Willy van Strien

Foto’s: Groot, lieveheersbeestje met sluipwespcocon: Fanny Maure. Krekel, Acheta domesticus: Petr Gebelt (Wikimedia Commons). Springspin, Eris militaris: Opoterser (Wikimedia Commons). Gaasvlieglarve, Chrysoperla carnea: Eric Steinert (Wikimedia Commons)

De auteurs geven uitleg (in het Frans) op YouTube

Bronnen:
Maure, F., J. Brodeur, A. Droit, J. Doyon & F. Thomas, 2013. Bodyguard manipulation in a multipredator context: different processes, same effect. Behavioural Processes, 17 juni online. Doi: 10.1016/j.beproc.2013.06.003
Maure, F., J. Brodeur, N. Ponlet, J. Doyon, A. Firlej, E. Elguero & F. Thomas, 2011. The cost of a bodyguard. Biology Letters 7: 843-846. Doi: 10.1098/rsbl.2011.0415

Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑