Nare vlieg

Mooie samenwerking van plant en mier loopt gevaar

Mier snoept nectar van Qualea grandiflora niet zonder gevaar

Mieren verjagen planteneters van de struik Qualea grandiflora in ruil voor nectar. Maar vaak liggen roofzuchtige vliegenlarven in een hinderlaag als ze die beloning ophalen, laten Mayra Vidal en collega’s zien. Dat kan de samenwerking van plant en mier ondermijnen.

Zoals veel planten heeft ook Qualea grandiflora een goede relatie met mieren; Qualea grandiflora is een Zuid-Braziliaanse struik met gele bloemen die kan uitgroeien tot een boom. De mieren houden plantenetende insecten weg en krijgen nectar als beloning. Speciale klieren op de stengels maken die nectar; bij elke bladsteel zit er een. Voortdurend zijn er mieren op de plant te vinden, van verschillende soorten, die nectar snoepen en op planteneters jagen.
Deze relatie, die voor beide partners goed is, staat onder druk, schrijven Mayra Vidal en collega’s. Het gevaar komt van een derde partij, een vlieg. Die treft de samenwerking tussen mier en plant in de kern.

Mondhaken

Vrouwtjes van de vlieg, Rhinoleucophenga myrmecophaga, leggen hun eitjes op de nectarklieren, een eitje per klier. De larven die daaruit komen hebben het precies op de nuttige mieren voorzien. Zo’n vliegenlarve bouwt een onopvallende, kleverige schuilplaats om zich heen en wacht daarna af. Als er een mier op een bezette klier afkomt, blijft zij plakken aan het omhulsel van de larve. Vanuit zijn schuilplaats grijpt die de ongelukkige mier met mondhaken beet en zuigt haar leeg. De larve leeft uitsluitend van de mieren die de plant bezoeken en beschermen.

Vraatschade

Voor de mieren pakt dat slecht uit, maar voor de plant ook, laat Vidal zien. Op takken waarop een aantal nectarklieren door een vliegenlarve is bezet halveert de tijd dat er mieren actief zijn. Op zulke takken worden planteneters nauwelijks aangevallen, met als gevolg dat ze meer vraatschade aanrichten.

De vlieg dreigt zo plant en mier uiteen te drijven. Als de mieren door toedoen van de vlieg hun beloning niet meer veilig kunnen ophalen, verliest de plant zijn beschermingsleger. Dan is het niet meer de moeite waard om nectar te maken en raken de mieren een voedselbron kwijt.
Maar zo ver is het niet gekomen: de samenwerking loopt nog. Ook al maakt die nare vlieg met zijn roofzuchtige larven er misbruik van.

Willy van Strien

Foto: Camponotus-mier snoept van nectarklier op Qualea grandiflora. ©Sebastián Sendoya

Meer over samenwerking van plant en mier:
Geheime snoeppot
Het suikerbloed van bitterzoet
Samenwerking afgedwongen met een trucje

Bron:
Vidal, M.C., S.F. Sendoya & P.S. Oliveira, 2016. Mutualism exploitation: predatory drosophilid larvae sugar-trap ants and jeopardize facultative ant-plant mutualism. Ecology 97: 1650-1657. Doi: 10.1002/ecy.1441

Geheime snoeppot

Nectar is uitsluitend bestemd voor de inwonende mier

De mier Philidris nagasau snoept van de verborgen nectar van Squamellaria wilsonii

De mier Philidris nagasau geeft zijn mest voor een nest: hij mag wonen in planten die hij van voedingsstoffen voorziet. Van sommige planten krijgt hij bovendien voedzame nectar, ontdekten Guillaume Chomicki en collega’s. Een exclusieve gift: andere mieren kunnen niet aan die nectar komen.

Zo’n honderd soorten planten in Zuidoost Azië en Oceanië groeien niet in de grond, maar zitten als grote puisten op bomen. Hun stengel is namelijk opgeblazen als een ballon: een bizar gezicht. In die ballon zitten gaten en er steken takken met bladeren en bloemen uit; binnenin zijn er holtes.
Die planten vormen de groep Hydnophytinae; in Maleisië komt bijvoorbeeld Hydnophytum formicarum voor. De mierenplant Hydnophytum formicarum groeitt als een puist op een boom
In de knolvormige stengels kunnen mieren wonen die met hun uitwerpselen en ander afval de plant bemesten. Zulke mieren zijn bijzonder welkom, want doordat de planten niet in de grond wortelen, kunnen ze moeilijk aan voedingsstoffen komen. Het zijn geen parasieten die voedingsstoffen onttrekken aan de boom waarop ze staan.

Specialisatie

In de Republiek Fiji, die honderden eilanden in de Stille Oceaan omvat, vonden Guillaume Chomicki en collega’s negen soorten ‘puistplanten’ die alleen in dat land leven. In drie daarvan kunnen verschillende soorten mieren leven. De andere zes soorten hebben zich sterk gespecialiseerd in de samenwerking met één mier: Philidris nagasau, die eveneens alleen in Fiji voorkomt. Hij is de enige bewoner van de knollen. De sterk gespecialiseerde planten floreren niet zonder deze mier en de mier kan niet zonder deze planten: hij nestelt nergens anders. Planten en mier zijn volkomen van elkaar afhankelijk.
Vijf van deze zes gespecialiseerde soorten, ontdekte Chomicki, binden de mierenpartner extra aan zich met een geheime beloning. Een van die vijf is Squamellaria wilsonii.

Het viel de onderzoekers op dat de vaste mierenbewoners van de gespecialiseerde planten dag en nacht te vinden zijn op uitgebloeide bloemetjes, die hun bloembladeren hebben verloren. Ze wilden weten wat die mieren daar te zoeken hebben en ontdekten dat de bloembodem, die na de bloei bereikbaar is, een voorraad voedzame, suikerrijke nectar bevat. De nectar is afgesloten met een dikke opperhuid. De mieren bijten die laag kapot en drinken de inhoud.
Het bijzondere is dat alleen de inwonende mier, Philidris nagasau, de snoeppot kan bereiken. Mieren die niet in de plant wonen en hem dus niet bemesten zouden de nectar ook wel lusten, maar zij komen niet door het deksel heen.

Uitstel

De nectar gaat dus uitsluitend naar de vaste partner. Dat is mooi uitgekiend, want het kost de planten veel energie om hem te maken. De planten stellen bovendien de vruchtzetting na de bloei ruim een week uit om de mieren te voeden. Pas na die periode komen bessen tot ontwikkeling en gaat de nectar achteruit. Die energie en tijd zijn goed besteed aan de inwoner, die er mest voor teruggeeft. Maar ze zouden verspild zijn aan andere mieren die alleen langs komen om te snoepen en niets terugdoen.
Kortom: de gespecialiseerde planten hebben veel over voor hun mier. Hij is het kennelijk waard. De mier op zijn beurt zal de samenwerking niet verbreken.

De ‘puistplanten’ horen tot de familie van de sterbladigen. Soorten van die familie komen bij ons ook voor, maar van een verdikte stengel is geen sprake: het zijn bijvoorbeeld lievevrouwenbedstro, walstrosoorten en kleefkruid.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Mier Philidris nagasau snoept van nectar op de sterk gespecialiseerde mierenplant Squamellaria wilsonii van Fiji. Guillaume Chomicki
Klein: Hydnophytum formicarum; deze plant uit Maleisië huisvest ook mieren, maar is minder gespecialiseerd. Bernard Dupont (Wikimedia Commons)

Bron:
Chomicki, G., Y.M. Staedler, J. Schönenberger & S.S. Renner, 2016. Partner choice through concealed floral sugar rewards evolved with the specialization of ant-plant mutualisms. New Phytologist, 9 mei online. Doi: 10.1111/nph.13990

Een hele zorg

Bladsnijdermieren werken hard aan hun schimmeltuin

Petje af voor de bladsnijdermieren. Vakkundig kweken ze een schimmel in hun nest en oogsten ze de voedzame bolletjes die de schimmel produceert. Daar komt heel wat werk bij kijken; Ryan Garrett en collega’s maakten er een prachtig filmpje van.

Een aantal mieren, de bladsnijders, bedrijft een hoge vorm van landbouw, zoals we al eens beschreven. De dieren hebben schimmeltuinen in hun nest. Ze kweken daar een specifieke soort schimmel op verse bladeren en oogsten de voedzame knopjes die de schimmel vormt. Al kunnen deze mieren zelf geen plantaardig materiaal verteren, dankzij de schimmel zijn ze toch herbivoor.
Een lui leventje hebben zij bepaald niet: het halen en fijnmaken van stukjes blad kost de mieren ruwweg evenveel energie als ze er van de schimmel voor terugkrijgen, berekenen Ryan Garrett en collega’s.

Zij onderzochten in Zuid-Amerika hoeveel werk mieren van de soorten Atta cephalotes en Atta colombica moeten verzetten om hun schimmel te verzorgen. De mieren snijden in verhouding grote stukken blad van levende planten en brengen die naar het nest. Daar, ondergronds, begint het grote werk. De onderzoekers filmden wat er gebeurt in een kolonie van Atta cephalotes die ze in het lab houden.

Snijtechnieken

Ze laten zien hoe de aangevoerde stukken blad in het nest een uitvoerige bewerking ondergaan. De mieren snijden de bladstukjes in piepkleine fragmenten. Vaak houden een of enkele mieren zo’n stuk vast, terwijl andere er hun bovenkaken in zetten. Waarschijnlijk zijn het jonge mieren die de klus voor hun rekening nemen. Zij hebben nog vlijmscherpe kaken. Als mieren ouder worden, slijten hun kaken. Dan gaan ze buiten stukken blad afsnijden tot de kaken te bot zijn geworden. Vanaf dat moment dragen ze de stukjes blad die andere mieren hebben afgesneden naar het nest.

Er zijn twee snijtechnieken. Een mier kan een van zijn opengesperde bovenkaken in het blad slaan en de andere kaak door het blad heen naar dat ‘anker’ toetrekken. Ze kan ook beide kaken symmetrisch bewegen als een schaar, bijvoorbeeld om een nerf door te knippen. Soms knipt een mier in haar eentje een bladstuk klein. Zij staat dan op drie poten en draait en manipuleert het blad heel handig met de drie andere poten.
Per vierkante meter blad maken de mieren een snijlijn van maar liefst drie kilometer lang: een indrukwekkende hoeveelheid werk.

Gaatjes prikken

Naast dat vele snijwerk zijn er ook nog andere dingen te doen. Terwijl de mieren de bladstukjes knippen, likken ze er aan, schrapen ze het af en deponeren ze er druppeltjes op die ze uit hun achterlijf uitscheiden. Waarschijnlijk maken ze zo het bladoppervlak schoon en voegen ze stoffen toe die de groei van bacteriën en verkeerde schimmels remmen. Ook prikken ze met de bovenkaken, die getand zijn, een heleboel gaatjes langs de randen van de bladfragmenten.
Het idee was dat ze het blad fijn kauwen voordat ze het aan de schimmel geven, maar dat blijkt niet te kloppen.

Zorg

Fragmenten die klaar zijn, gaan naar een opslagplaats. Later proppen de mieren elk bladstukje in de raatvormige schimmeltuin tot het klem zit. Blijkt een stukje toch niet stevig vast te zitten, dan trekken ze het los en wrikken het opnieuw in de wand. Tenslotte bijten ze plukjes schimmel uit een goed ontwikkeld deel van de tuin en duwen die op en tussen de nieuwe bladfragmenten; de gaatjes die ze hebben geprikt dienen waarschijnlijk om de plukjes schimmel in vast te zetten.

Petje af voor de mieren, die al deze handelingen met zoveel zorg verrichten. En voor de biologen die zo mooi filmden hoe mieren tuinieren.

Willy van Strien
Dit is een bewerking van een stuk dat ik voor Bionieuws schreef

Foto: Atta cephalotes. U.S. Department of Agriculture (via Flickr, Creative Commons)

De mieren aan het werk in hun nest, gefilmd door de onderzoekers

Zie ook: een kleine landbouwgeschiedenis

Bron:
Garrett, R.W., K.A. Carlson, M.S. Goggans, M.H. Nesson, C.A. Shepard & R.M.S. Schofield, 2016. Leaf processing behaviour in Atta leafcutter ants: 90% of leaf cutting takes place inside the nest, and ants select pieces that require less cutting. Royal Society Open Science 3: 150111. Doi: 10.1098/rsos.150111

Het suikerbloed van bitterzoet

Snoepende mieren houden planteneters weg

Bitterzoet lokt mieren om planteneters te verjagen

Mieren verlossen de plant bitterzoet van schadelijke keverlarven. Ze komen af op een zoete vloeistof die aangevreten planten uitscheiden. Tobias Lortzing en collega’s stonden wel even voor een raadsel voordat ze de samenwerking tussen plant en mier goed begrepen.

Zoals elke plant heeft ook bitterzoet vijanden, ook al is hij giftig. Een van de belangrijkste is de bitterzoetaardvlo Psylliodes dulcamarae, een kevertje. Hij heeft zich op consumptie van deze plant toegelegd en verdraagt het gif. Vrouwtjeskevers leggen eitjes in de grond onder hun favoriete plant. Als de larven uitkomen, klimmen ze de plant in, kruipen naar een jonge scheut, vreten zich naar binnen en eten zich vol – en remmen daarmee de groei van de plant.

Maar de plant is niet helemaal weerloos tegen deze specialist, schrijven Tobias Lortzing en collega’s. Ze schakelen mieren in, en die vangen heel wat keverlarven weg voordat ze zich hebben kunnen ingraven.

Mierzoet

Uit hun verhaal blijkt dat de onderzoekers niet meteen doorhadden hoe het zit. Ze zagen dat de planten ‘bloeden’ langs vraatwonden. En dat komt niet alleen doordat er sap weglekt uit beschadigde vaten, laten ze zien. Bloeddruppels ontstaan namelijk wel bij vraat, maar nauwelijks als je een stuk blad afsnijdt. De wondvloeistof heeft bovendien een veel simpeler samenstelling dan het plantensap in de vaten. Hij bestaat hoofdzakelijk uit suiker: het spul is mierzoet. Daar komen dus mieren op af, en de gedachte was al snel dat die vervolgens de planteneters opeten of verjagen. Mieren zijn namelijk niet alleen zoetekauwen, maar ook roofzuchtige jagers. Zo zou de plant zich beschermen tegen vraat.

Maar de vraag was: tegen welke planteneters levert dit bescherming op?

biietrzoetaardvlo is een belanrijke vijand van bitterzoetDe planten bloeden het hardst bij de gaatjes die volwassen bitterzoetaardvlooien in de bladeren eten. Kennelijk is hun vraat aanleiding om de hulp van mieren in te roepen. Het vreemde is alleen dat de mieren wel komen, maar de kevertjes met rust laten. Heeft het dan zin om mieren te rekruteren als er kevers zijn?

Paraat

Zeker, zo bleek uiteindelijk. Want waar volwassen kevers zijn, worden eitjes in de bodem gelegd. En waar eitjes zijn, verschijnen larven. Hun vraatgangen in jonge scheuten zijn waarschijnlijk schadelijker dan de hapjes die volwassen kevers uit het blad nemen. Maar de ingegraven larven kunnen mieren niet pakken. Het is dus maar goed dat de planten hun suikerbloed rijkelijk laten vloeien als er volwassen kevers zijn: dan staan de mieren al paraat als de larven uit de grond komen. De volwassen kevers lokken de verdediging uit, de larven worden getroffen.
Zo werken plant en mier samen en hebben beide partijen profijt: mieren krijgen suiker en vinden dierlijk voedsel, planten hebben een verdedigingsleger.

Bitterzoetaardvlo

Andere vijanden van de plant zijn naaktslakken; die vreten hele stukken blad weg. Ook aan de randen van hun vraatplekken vormen zich zoete druppels en mieren die daar op afkomen gaan de naaktslakken agressief te lijf. De onderzoekers denken dat het bloeden is ontstaan als verdediging tegen de bitterzoetaardvlo. Dat het ook werkt tegen naaktslakken is mooi meegenomen.

Het wondvocht lijkt op nectar. Veel planten maken niet alleen nectar in bloemen om bestuivers te belonen, maar ook op andere plaatsen om mieren te lokken. Vaak zijn er speciale structuren, zoals klieren, waar de nectar wordt uitgescheiden. Bitterzoet heeft zulke structuren niet: de zoete vloeistof komt naar buiten waar gevreten wordt. Wellicht is dit suikerbloeden de evolutionaire voorloper van nectarproductie in speciale structuren.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Bitterzoet. Ranko (Wikimedia Commons)
Klein: Bitterzoetaardvlo (Psylliodes dulcamarae). Udo Schmidt (Wikimedia Commons)

Bron:
Lortzing, T., O.W. Calf, M. Böhlke, J. Schwachtje, J. Kopka, D. Geuß, S. Kosanke, N.M. van Dam & A. Steppuhn, 2016. Extrafloral nectar secretion from wounds of Solanum dulcamara. Nature Plants, 25 april online. Doi: 10.1038/NPLANTS.2016.56

Eerst ouders helpen

Blauwkeelsialia stelt eigen nest vaak een jaartje uit

mannetje blauwkeelsialia bij nest

Veel jonge mannetjes van de blauwkeelsialia beginnen geen eigen gezin, maar helpen hun ouders. Dat is een goede optie, denken Caitlin Stern en Janis Dickinson. Eigen jongen komen later wel, als de vrouwtjes serieuze belangstelling tonen.

Broedende paartjes van veel vogelsoorten kunnen hulp krijgen als ze jongen grootbrengen, meestal van een mannetje dat familie is. Die hulp is welkom, want vogelouders moeten verschrikkelijk hard werken. Maar waarom heeft de helper daar een boodschap aan? Waarom stopt hij zijn energie niet liever in een eigen nest?
Caitlin Stern en Janis Dickinson vroegen zich dat af voor de blauwkeelsialia, een lijsterachtige vogel uit het Zuidwesten van de Verenigde Staten en Mexico. Ze komen met een nieuwe verklaring voor de hulpvaardigheid: overspel.

Mannetjes van veel soorten vogels helpen familieleden met hun oudertaak als zij zelf geen nestplek of geen vrouwtje hebben kunnen vinden of als hun nest verloren is gegaan. Zo helpen staartmezen hun broers en zussen als hun eigen nest is mislukt. Dat is makkelijk te verklaren. Deze vogels hebben pech. Laten ze het erbij zitten, dan is hun voortplantingssucces nul en het broedseizoen verloren. Maar als ze familieleden gaan helpen en daarmee de kans vergroten dat al hun jongen gezond uitvliegen, dan delen ze in dat grotere voortplantingssucces. Die jongen zijn immers aan hen verwant.

Overspel

Maar veel jonge mannelijke blauwkeelsialia’s proberen niet eens een eigen gezin te stichten. Een van de drie mannetjes die een jaar na geboorte nog in hun geboortegebied verblijven en waarvan de ouders nog bij elkaar zijn, staat de ouders bij als die in het nieuwe broedseizoen opnieuw jongen hebben. De helpers voeren de kleintjes en verdedigen het nest.

Dat lijkt onlogisch. Eigen jongen krijgen levert toch meer op dan ouders helpen zodat hun jongen, broers en zussen van de helpers, betere kansen hebben?

Dat is inderdaad waar. Het punt is alleen, dat een mannetje nooit zeker is dat de jongen in zijn nest inderdaad van hem zijn.

Zoals veel andere soorten vogels, doen ook blauwkeelsialia’s aan overspel. En het zijn vooral de oudere mannetjes waar vrouwtjes jongen van willen. Oude mannetjes hebben bewezen dat ze overlevers zijn en de kans is groot dat hun jongen hun kracht erven. Jonge mannetjes worden dan ook vaak door hun partner bedonderd.

Betere optie

Een jong mannetje dat een nest begint, loopt daardoor het risico dat hij andermans jongen verzorgt. Misschien zelfs uitsluitend andermans jongen; in dat geval heeft hij helemaal geen voortplantingssucces.
Maar een jong mannetje dat zijn ouders helpt, brengt zijn broers en zussen groot. Het zijn volle broers en zussen als zijn vader ook hun vader is, en nog altijd halfvolle broers en zussen als zijn moeder vreemd is gegaan; die kans is kleiner naarmate zijn vader ouder en dus aantrekkelijker is. Zo kan een mannetje, gek genoeg, meer verwant zijn met de jongen in het nest van zijn vader dan met de jongen in zijn eigen nest. Dan kan helpen een betere optie zijn dan voor zichzelf beginnen.

Het komt goed

Daar komt bij dat hulp de werklast van de ouders verlicht, zodat hun kans op overleven groter wordt. En volgend jaar is pa nog aantrekkelijker en succesvoller. De helper zelf heeft minder werk dan hij aan een eigen nest zou hebben. Hij spaart zijn krachten en dat vergroot de kans dat hij een leeftijd bereikt waarop hij succesvol is bij een eigen partner en daarbij buitenechtelijke avontuurtjes kan aangaan. Dan komt het helemaal goed met zijn voortplantingssucces.

Dankzij jarenlang onderzoek kenden Stern en Dickinson blauwkeelsialia’s goed genoeg om door te rekenen of helpen voor jonge mannetjes beter kan zijn dan zelf broeden. Dat bleek inderdaad het geval.

Een hoge mate van overspel waar de jonge mannetjes de dupe van zijn en waar de oude mannetjes van profiteren, verklaart dus dat veel jonge mannetjes afzien van een eigen nest en hun ouders gaan helpen. Voor vrouwtjes gaat het verhaal niet op. Omdat zij altijd de moeder zijn van de jongen in hun nest, kunnen ze altijd beter zelf broeden dan hun ouders helpen – en dat doen ze dan ook. De vogels hebben het goed begrepen.

Willy van Strien

Foto: Blauwkeelsialia, mannetje bij nest. VivaVictoria (Wikimedia Commons)

Staartmezen helpen als hun nest is mislukt. Zie: Hulp in moeilijke jaren

Bronnen:
Stern, C.A. & J.L. Dickinson, 2016. Effects of load-lightening and delayed extrapair benefits on the fitness consequences of helping behavior. Behavioral Ecology, 17 februari online. Doi: 10.1093/beheco/arw018
Dickinson, J.L., W.D. Koenig & F.A. Pitelka, 1996. Fitness consequences of helping behavior in the western bluebird. Behavioral Ecology 7: 168-177. Doi: 10.1093/beheco/7.2.168

Bijna landbouw

Angelloze bij houdt schimmel om larven te voeden

Schimmel in de broedcellen! Dat lijkt slecht nieuws, maar schijn bedriegt. De schimmel is onmisbaar voedsel voor de larven van de bij Scaptotrigona depilis, laten Cristiano Menezes en collega’s zien. Naast een paar honderd soorten mieren en termieten blijkt er nu ook een bij te zijn die een schimmel houdt in zijn kolonies.

De larven van Scaptotrigona depilis, een angelloze bij uit Brazilië die in kolonies leeft, groeien allemaal op in een eigen broedcel. Voordat de koningin daar een eitje in legt, hebben werksters eerst een laag voedsel voor de toekomstige bewoner opgebraakt. Als het eitje daar op ligt, sluiten zij de broedcel af. De jonge bij kan zich ontwikkelen.

Van levensbelang

Maar er gebeurt iets vreemds in zo’n cel, ontdekten Cristiano Menezes en collega’s, die een aantal broedcellen openden. Tegen de tijd dat de larve uitkomt gaan er witte schimmeldraden groeien. Als de larve drie dagen oud is, zijn de plukken schimmel op hun grootst; daarna verdwijnen ze. De onderzoekers zagen dat de larve de schimmeldraden opeet. Na zes dagen is de schimmel op, net als de voedselvoorraad die de werksters hadden aangebracht. Dan is de larve aan verpopping toe.

De schimmel is van levensbelang voor de bijen. De onderzoekers kweekten larven op in broedcellen van kunststof met gesteriliseerd voer. Vrijwel alle larven gingen dood. Maar als de biologen schimmeldraden aan de cellen toevoegden, bleef het merendeel van de beestjes in leven. De bijen kunnen niet zonder de schimmel.

Bouwmateriaal

Of de schimmel buiten bijenkolonies kan leven, is niet bekend. In de bijennesten heeft hij in elk geval een goed onderkomen. De schimmel zit besloten in het cerumen, het mengsel van was en plantenhars waar de bijen hun nest van bouwen en waar ook de broedcellen van zijn gemaakt. Schimmeldraden verschijnen alleen in broedcellen; de schimmel moet kennelijk in contact komen met larvenvoedsel om uit te groeien.
De bijen zorgen ook dat de schimmel steeds weer kan opkomen. Het bouwmateriaal van broedcellen wordt namelijk hergebruikt als de jonge bijen hun cel hebben verlaten. In nieuwe broedcellen waar een larve uit het ei kruipt is de schimmel weer present. En ook als de bijen een nieuwe kolonie stichten, lift de schimmel mee. Eerst zwermt dan een groot aantal werksters uit om wekenlang aan het nieuwe nest te bouwen. Als bouwmateriaal nemen ze cerumen uit het oude nest mee.

Een paar honderd soorten mieren en termieten kweken schimmels in speciale schimmeltuintjes; zij zijn ware landbouwers. Nu blijkt er dus ook een kolonievormende bij te zijn die er een schimmel op na houdt. Maar deze bij zorgt niet zo intensief voor zijn ‘gewas’ als de schimmelkwekende mieren en termieten. Het is bijna landbouw – maar nog niet helemaal.

Willy van Strien

Foto:
Van ei tot verpopping bij Scaptotrigona depilis. A: een eitje in zijn opengemaakte broedcel; B: larve is 1 dag oud, schimmel verschijnt; C: larve is 3 dagen oud, veel schimmel; D: larve is 4 dagen oud; E: larve is 6 dagen oud, schimmel is op; F: larve gaat verpoppen. Foto uit publicatie van Menezes et al.

Lees over de geschiedenis van bladsnijdermieren en hun schimmeltuintjes

Bron:
Menezes, C., A. Vollet-Neto, A.J. Marsaioli, D. Zampieri, I. Cardoso Fontoura, A. Ducati Luchessi & V.L. Imperatriz-Fonseca, 2015. A Brazilian social bee must cultivate fungus to survive. Current Biology, 22 oktober online. Doi: 10.1016/j.cub.2015.09.028

Beurtelings op wacht

Met een maatje kunnen konijnvissen veilig foerageren

konijnvis Sigalus corallinus foerageert met een partner

De een steekt zijn snuit diep in het koraal om voedsel te zoeken, de ander ‘staat’ op de uitkijk. Na een tijdje draaien de rollen om. Konijnvissen komen goed aan de kost doordat ze met zijn tweeën foerageren en beurtelings in de gaten houden of alles veilig is, schrijven Simon Brandl en David Bellwood.

Voedsel zoeken en opletten: dat gaat niet altijd goed samen. Bijvoorbeeld niet voor vissen die hun snuit achter richels en in spleten en holtes van koraalriffen moeten steken om iets van hun gading te vinden. Hun uitzicht is dan sterk geblokkeerd. Een vijand, bijvoorbeeld een roofvis, kan zo toeslaan. En vijanden zijn talrijk.

Duo

Een aantal soorten konijnvissen (familie Siganidae) heeft daar iets op gevonden, ontdekten Simon Brandl en collega’s. De vissen foerageren samen met een maatje en de twee partners houden beurtelings de wacht. Deze vissen leven in tropische delen van de Stille Oceaan, onder meer op het Groot Barrièrerif ten noordoosten van Australië. Ze eten algen en sponzen.

Brandl observeerde en filmde de vier meest voorkomende soorten konijnvissen. Hij constateerde dat zij bijna altijd in tweetallen opereren. In zo’n duo gaat het er eerlijk aan toe. De vissen grazen om beurten terwijl de ander de wacht houdt. De vis die dienst heeft ‘staat’ bijna rechtop om de omgeving af te kunnen speuren. Als hij vlucht, stopt de ander ogenblikkelijk met eten en gaat als een haas zijn maatje achterna. De waakzame vis geeft waarschijnlijk signalen met vinbewegingen.
Het is voor het eerst dat bij vissen zo’n eerlijke samenwerking op basis van wederkerigheid aan het licht komt.

De koppels blijven lange tijd samen optrekken en de maatjes zijn bijna de hele tijd bij elkaar in de buurt. Vaak bestaan ze uit een mannetje en een vrouwtje omdat voortplanting de belangrijkste reden is om een partner te zoeken. Maar een kwart van de koppels bestaat uit twee mannetjes of twee vrouwtjes die kennelijk een relatie zijn aangegaan om samen te foerageren.

Extra diep

Sommige individuen zijn echter alleenstaand en Brandl vergeleek hun gedrag met dat van soortgenoten die een maatje hebben. Een vis in zijn eentje onderbreekt zijn maaltijd minder lang om rond te kijken dan een vis die op wacht staat voor zijn partner.
Daar staat tegenover dat een vis van een duo, als hij aan de beurt is om te eten, daar langer achtereen mee kan doorgaan. En wat belangrijker is: hij kan extra diep in spleten en holtes zoeken. Hij ziet dan niets, maar weet zich veilig omdat zijn maatje de wacht houdt. Dankzij hun samenwerking kunnen deze vissen voedsel halen van plekken waar vissen die op zichzelf zijn aangewezen niet durven te komen.

Willy van Strien

Foto: Jordan M. Casey

Bronnen:
Brandl, S.J. & D.R. Bellwood, 2015. Coordinated vigilance provides evidence for direct reciprocity in coral reef fishes. Scientific Reports 5: 14556. Doi: 10.1038/srep14556
Brandl, S.J. & D.R. Bellwood, 2013. Pair formation in the herbivorous rabbitfish Siganus doliatus. Journal of Fish Biology 82: 2031–2044. Doi:10.1111/jfb.12131
Fox, R.J. & D.R. Bellwood, 2013. Niche partitioning of feeding microhabitats produces a unique function for herbivorous rabbitfishes (Perciformes, Siganidae) on coral reefs. Coral Reefs 32: 13-23. Doi: 10.1007/s00338-012-0945-5

Verraderlijke beloning

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

Insectenkerkhof

Droevige rol voor beestjes die op kleverige planten afkomen

Akelei Aquilegia eximia lokt roofinsecten met lijkjes

Waarom zijn sommige soorten planten zo kleverig? Eric LoPresti en collega’s hebben een antwoord op die vraag, in elk geval voor een akelei uit Californië. Dankzij de plakkerige haartjes is deze plant beschermd tegen plantenetende insecten. Ten koste van onschuldige beestjes.

Exemplaren van de akelei Aquilegia eximia uit Californië zijn ’s zomers overdekt met insectenlijkjes. De ongelukkige beestjes zijn niet toevallig op de zeer kleverige planten beland, blijkt uit proeven van Eric LoPresti en collega’s. De plant oefent een aantrekkingskracht op de insecten uit en zij lopen in de val. Waarschijnlijk ruikt de plant lekker.
En waarom vangt de akelei die insecten dan?
Het gaat niet om die insecten zelf, want de akelei is geen vleesetende plant. Het is de planten te doen om de roofinsecten die op de verse lijkjes af komen, zo blijkt.

Roofinsecten

De planten hebben namelijk te lijden van rupsen die bloemknoppen, bloemen en vruchtjes vreten. Van zaadzetting komt dan niets meer terecht. De planten willen de rupsen dus kwijt.
De plakkerigheid helpt niet direct, want de rupsen hebben er geen last van. Maar de roofinsecten die op het insectenkerkhof afkomen helpen wel. De rupsen zijn van een mot, en behalve de vastgeplakte insecten eten de roofinsecten ook de eitjes van die mot en de jonge rupsen. En misschien jagen ze rupsen weg of schrikken ze mottenvrouwtjes af die eitjes op de plant willen leggen. De roofinsecten lopen over de plant zonder hinder te hebben van de kleverige haartjes.

Kleverige soorten

Om te laten zien dat de dode beestjes inderdaad roofinsecten lokken die vervolgens de plant ontdoen van hongerige rupsen, haalden de biologen de insectenlijkjes van een aantal planten af. Op zulke planten troffen ze vervolgens minder rovers aan. De bloemen en vruchtjes van die planten waren er slechter aan toe.
Planten en roofinsecten werken dus samen. De planten bieden de roofinsecten volop voedsel, de roofinsecten bevrijden de planten van rupsen. De beestjes die iets lekker ruiken, daar op af gaan en vervolgens vastgeplakt aan hun eind komen, spelen slechts een droevige bijrol.
Er zijn nogal wat kleverige plantensoorten en misschien zijn daar meer soorten bij die zich zo tegen hun belagers wapenen.

Willy van Strien

Foto: David A. Hofmann (Creative Commons)

Bron:
LoPresti, E.F., I.S. Pearse & G.K. Charles, 2015. The siren song of a sticky plant: columbines provision mutualist arthropods by attracting and killing passerby insects. Ecology, 13 juli online. Doi: 10.1890/15-0342.1

Man met een luchtje

Orchideeënbij pronkt met zorgvuldig verzamelde geuren

Orchideebij verzamelt luchtjes

Mannetjes van orchideeënbijen hebben een unieke manier om indruk te maken op vrouwtjes: ze verzamelen geuren. Ze werken hun hele leven aan een geurmengsel dat steeds omvangrijker en complexer wordt, schrijven Thomas Eltz en collega’s, en laten dat geurboeket los tijdens de balts.

Een prachtige kleur met metaalglans is voor mannelijke orchideeënbijen kennelijk niet genoeg om vrouwtjes te verleiden. Ze moeten ook lekker ruiken. Orchideeënbijen (Euglossini, zo’n 200 soorten) komen voor in tropisch Amerika. Ze leven niet in kolonies, zoals de honingbij, maar op zichzelf. Mannetjes nemen een territorium in en proberen bij vrouwtjes in de smaak te vallen.
Een zelfgemaakt parfum zorgt daarbij voor een onweerstaanbaar luchtje. Het parfum bestaat uit een mengsel van geuren die de mannetjes hebben verzameld bij bloemen, rottend hout, wondsap van bomen en – vreemd genoeg -poep.

Verrijkt vet

Er zijn ongeveer 650 soorten orchideeën die hun voordeel doen met de verzameldrift van de orchideeënbijen. Ze laten zich uitsluitend door deze mannelijke bijen bestuiven, in ruil voor een kostbare geur: een vorm van samenwerking tussen bij en orchidee.

Orchideebij met vergrote achterpotenDe bijen vangen de vluchtige geuren door een vettig goedje op een welriekend oppervlak te spugen. De geurstoffen trekken in het vet. Met hun poten proppen de bijen het verrijkte vet vervolgens in speciale zakken aan hun sterk vergrote achterpoten. Regelmatig halen ze opgeslagen geurvet weer te voorschijn om opnieuw luchtjes in te sluiten, ontdekten Thomas Eltz en collega’s. Zo leggen ze stukje bij beetje een omvangrijk en complex geurmengsel aan.

Vrouwtjes

Waar ze het voor doen, bleef lang onduidelijk. Maar Eltz denkt dat het is om vrouwtjes te verleiden. Een mannetje dat wil paren voert een balts uit in zijn territorium. Daarbij maakt hij zweefvluchten waarbij hij zijn poten op een karakteristieke manier beweegt. Onder zijn lijf vegen de rechter- en linker middenpoot beurtelings langs de zakken van de tegenoverliggende achterpoot. Bosjes haren op de middenpoten nemen daarbij wat vet op. De wapperende vleugels verspreiden vervolgens de geuren die vrijkomen.
Proeven in het lab laten zien, dat vrouwtjes daar op af komen. Op grond van de geur, is het idee, weten ze geschikte mannetjes op te sporen.

Ze kunnen allereerst vaststellen of ze met een mannetje van de eigen soort te maken hebben. Elke soort orchideeënbij heeft namelijk een kenmerkend geurboeket van tientallen bestanddelen. De soorten Euglossa dilemma en Euglossa viridissima bijvoorbeeld lijken uiterlijk sprekend op elkaar, maar aan de geur zijn ze te onderscheiden. Dat betekent dat de mannetjes hun geurmengsel zorgvuldig samenstellen: alle bestanddelen in precies de juiste verhoudingen.

Overlever

Waarschijnlijk is een goede geur daarbij ook een teken van kwaliteit, schrijft Eltz nu. De mannetjes van een soort verschillen onderling in de intensiteit en complexiteit van hun geur, en er zijn in verhouding weinig mannetjes die hoog scoren. Dat is geen wonder, want het kost veel tijd en energie om alle geurcomponenten, die schaars zijn, te vinden en te verzamelen. De mannetjes blijven er hun hele leven mee bezig en hoe ouder een mannetje is, hoe intenser en complexer de geur is die hij al baltsend verspreidt. Een oudere man is een bewezen overlever, dus waarschijnlijk heeft zo’n man een goede erfelijke kwaliteit die zijn nakomelingen zullen erven. Een goed ruikende man is, kortom, aantrekkelijk.

Maar we moeten nog wachten op het bewijs dat vrouwtjes inderdaad een voorkeur hebben voor mannetjes met een sterke lucht.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Euglossa dilemma mannetje. Bob Peterson (Wikimedia Commons)
Klein: Euglossa viridissima mannetje. Thomas Eltz

Bronnen:
Eltz, T., C. Bause, K. Hund, J.J.G. Quezada-Euan & T. Pokorny, 2015. Correlates of perfume load in male orchid bees. Chemoecology 25:193-199. Doi: 10.1007/s00049-015-0190-9
Eltz. T., Y. Zimmermann, J. Haftmann, R. Twele, W. Francke, J.J.G. Quezada-Euan & K. Lunau, 2007. Enfleurage, lipid recycling and the origin of perfume collection in orchid bees. Proc. R. Soc. B 274: 2843-2848. Doi: 10.1098/rspb.2007.0727
Eltz, T., D.W. Roubik & M.W. Whitten, 2003. Fragrances, male display and mating behaviour of Euglossa hemichlora: a flight cage experiment. Physiological Entomology 28: 251-260. Doi: 10.1111/j.1365-3032.2003.00340.x