Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Categorie: samenwerking (Pagina 5 van 7)

Wie onderhoudt het dak?

25 juli 2014 /

Republikeinwever werkt aan gezamenlijk nest als familie profiteert

Nesten van republikeinwevers, die zijn gemaakt van stevig gras en tonnen kunnen wegen, zijn beslist iets bijzonders. Het overkoepelende ‘dak’ dat de nestkamers ondersteunt moet apart gemaakt en onderhouden worden. René van Dijk en collega’s gingen na welke vogels dat doen.

Op de droge savannen van de Kalahari in zuidelijk Afrika hangen enorme, zware vogelnesten in Acacia-bomen, gemaakt van een grote hoeveelheid gras. Honderden republikeinwevers vliegen de vele nestopeningen in en uit. René van Dijk en collega’s vroegen zich af welke vogels bereid zijn om zich met het dak bezig te houden.

Bescherming

Dat is een goeie vraag. Je kunt je namelijk voorstellen dat elke republikeinwever die gemeenschapstaak het liefst aan zijn nestgenoten overlaat en al zijn eigen tijd en energie in zijn voortplanting steekt. Toch zijn er kennelijk altijd genoeg vogels die zich om het dak bekommeren. Anders zou het gemeenschappelijke nest in verval raken, en dat gebeurt niet. Integendeel: de nesten blijven tientallen jaren in stand.

En daar profiteren alle bewoners van, ook zij die niet aan het dak werken. De constructie biedt niet alleen een structuur voor de nestkamers waarin ze broeden en rusten, maar beschermt ook tegen extreme hitte en kou. De temperatuur buiten kan overdag oplopen tot boven 40˚C en in winternachten dalen tot rond het vriespunt. In de nestkamers zijn die schommelingen wat gedempt.
Bovendien zijn de vogels in het gemeenschappelijke nest veiliger tegen roofvijanden. De republikeinwevers verliezen veel jongen aan slangen, en zonder gemeenschappelijk nest zou dat verlies waarschijnlijk groter zijn.
Alle vogels hebben de constructie dus hard nodig, maar alleen degenen die eraan bouwen dragen de lasten. Welke vogels zijn daartoe bereid?

Van Dijk en collega’s gingen aan de slag in het Benfontein Natuurreservaat in Zuid Afrika. De kolonies van de versamelvoël daar worden al tientallen jaren onderzocht; de vogels, die 16 jaar oud kunnen worden, dragen kleurringen om de poten waaraan ze individueel herkenbaar zijn. De biologen observeerden de republikeinwevers en deden DNA-onderzoek om vast te stellen welke vogels familie van elkaar waren.

Verwante buren

Die familierelaties blijken de sleutel te zijn tot het antwoord op de vraag welke vogels zich inzetten voor de gezamenlijke nestconstructie.
Het dakonderhoud is mannenwerk, en mannetjes repareren vooral het gedeelte boven hun eigen nestkamer. Maar slechts de helft van alle mannetjes helpt mee. De mannetjes die zich met het dak bemoeien, zo laat het onderzoek zien, zijn mannetjes die familieleden als buren hebben. De vogels die van hun inspanningen profiteren zijn dus niet zomaar nestgenoten, maar nauwe verwanten, waaronder hun nakomelingen. Dan is de bereidwilligheid goed te begrijpen.

En er zijn veel mannetjes die vaders, zoons of broers als buren hebben, want mannetjes blijven in de kolonie als ze volwassen zijn, terwijl vrouwtjes uitvliegen. In de kolonie zoeken mannetjes een plaats in de buurt van hun ouders. Omdat mannelijke familieleden vaak bij elkaar in de buurt blijven zijn er voldoende mannetjes bereid om het gezamenlijke nest te onderhouden. Voor zichzelf en voor hun familie.

Willy van Strien

Foto’s: René van Dijk

De republikeinwever en zijn gemeenschappelijke nest op YouTube

Bronnen:
Dijk, R.E. van, J.C. Kaden, A. Argüelles-Ticó, D.A. Dawson, T, Burke & B.J. Hatchwell, 2014. Cooperative investment in public goods is kin directed in communal nests of social birds. Ecology Letters, 6 juli online. Doi: 10.1111/ele.12320
Dijk, R.E. van, J.C. Kaden, A. Argüelles-Ticó, L. M. Beltran, M. Paquet, R. Covas, C. Doutrelant & B.J. Hatchwell, 2013. The thermoregulatory benefits of the communal nest of sociable weavers Philetairus socius are spatially structured within nests. Journal of Avian Biology 44: 102-110. Doi: 10.1111/j.1600-048X.2012.05797.x

Goed georganiseerde jachtpartij

4 juli 2014 /

Koraalduivels halen assistentie als ze prooien ontdekken

Voordat een koraalduivel op een school prooivisjes duikt, nodigt hij vaak een maatje uit om mee te gaan op jacht. Samen zetten ze de school klem en vervolgens verdelen ze de buit eerlijk, lieten Oona Lönnstedt en collega’s zien.

Het was biologe Oona Lönnstedt, die onderzoek doet bij het Groot Barrièrerif in Australië, opgevallen dat koraalduivels vaak jagen in groepjes van twee, drie of vier. Ze wilde daar meer van weten en legde nauwkeurig het gedrag vast van de gestreepte dwergkoraalduivel, een vis van twintig centimeter die ’s avonds op jacht gaat.

Samen jagen

Zo ontdekte ze hoe een gezamenlijke jachtpartij tot stand komt. Een vis neemt het initiatief. Hij benadert een andere koraalduivel, buigt zijn kop omlaag, spreidt zijn enorme waaiervormige borstvinnen uit en laat zijn staartvin golven. Na een paar seconden wuift hij langzaam eerst met de ene, dan met de andere borstvin. De andere reageert daar meestal op door ook zijn vinnen te bewegen. Dan gaan ze samen jagen.
Met hun grote borstvinnen drijven ze een school kleine visjes naar een plek waar ze niet kunnen ontsnappen en vervolgens pakken ze er om beurten één slachtoffer uit, die ze in een keer doorslikken.

In het lab bevestigde Lönnstedt dat de koraalduivels de jacht op deze manier organiseren. Ze deed proeven in een speciaal ontworpen aquarium met ondoorzichtige en doorzichtige afscheidingen die ze kon verwijderen.
In het midden zette ze bij elke proef een gestreepte dwergkoraalduivel. Aan een kant van de bak was een deels doorzichtige wand waarachter ofwel een andere gestreepte dwergkoraalduivel zat, ofwel een rode koraalduivel ofwel een andere roofvis (geen koraalduivel); soms was het compartiment gewoon leeg. De koraalduivel in het midden moest om een barrière heen zwemmen om die andere vis te kunnen zien. Aan de andere kant, achter een doorzichtige wand, liet ze prooivisjes los.

Om beurten toehappen

De prooivisjes waren natuurlijk aantrekkelijk: zo gauw ze verschenen, bracht de dwergkoraalduivel waar het om ging veel tijd door bij de wand waarachter zij zwommen. Maar hij zwom ook regelmatig naar de andere kant van het aquarium om daar de aandacht van de andere vis te trekken. Althans: als dat een gestreepte dwergkoraalduivel of rode koraalduivel was. Bij een andere roofvis of een leeg compartiment had hij niets te zoeken.
Tegenover een andere koraalduivel voerde hij de vertoning op die Lönnstedt ook al buiten op het rif had gezien.
Als ze de tussenwanden vervolgens weghaalde, gingen de twee samen op de prooivisjes af, dreven ze in een hoek en hapten om beurten toe. De vis die het initiatief tot de jachtpartij genomen had was meestal degene die begon. De koraalduivels waren beleefd en pakten steeds maar één prooivisje, hoewel ze er vier of vijf achter elkaar op zouden kunnen.

Lönnstedt denkt dat het vinvertoon misschien niet alleen een uitnodiging is, maar ook informatie bevat, bijvoorbeeld over waar de prooi te vinden is.

Communicatie, samenwerking en eerlijkheid lonen, bleek uit aparte proeven. Een koraalduivel die met een maatje jaagt krijgt namelijk twee keer zoveel visjes te pakken als wanneer hij alleen zou zijn. Dankzij de goed georganiseerde samenwerking zijn koraalduivels efficiënte jagers.

Willy van Strien

Foto: twee gestreepte dwergkoraalduivels op jacht. Oona Lönnstedt.

Het uitnodigingsgedrag van de koraalduivels is te zien op YouTube.

Bronnen:
Lönnstedt, O.M., M.C.O. Ferrari & D.P. Chivers, 2014. Lionfish predators use flared fin displays to initiate cooperative hunting. Biology Letters 10: 20140281, 25 juni online. Doi: 10.1098/rsbl.2014.0281
Rizzari J.R. & O.M. Lönnstedt, 2014. Cooperative hunting and gregarious behaviour in the zebra lionfish, Dendrochirus zebra. Marine Biodiversity 3: 1-2. Doi: 10.1007/s12526-014-0215-6

Ieder haar vak

27 juni 2014 /

Spinnen in kolonie doen werk dat past bij hun karakter

Een samenleving draait het best als ieder doet waar hij goed in is. Vrouwtjes in kolonies van de sociale spin Anelosimus studiosus hebben dat ook door. Ze doen werk dat hen ligt, laten Colin Wright en collega’s zien.

Sommige vrouwtjes van de spin Anelosimus studiosus, die voorkomt in Noord en Zuid Amerika, leven in hun eentje in hun eigen web. Maar andere vrouwtjes zoeken elkaar op om een kolonie te vormen. Samen kunnen ze een groter web bouwen en verdedigen en grotere prooien bemachtigen. Bovendien is de zorg voor de jongen in zo’n gemeenschap goed geregeld. De kleintjes krijgen de eerste weken nog te eten van hun moeder. Gaat die moeder dood, dan zijn ook haar jongen verloren. Tenzij ze in een groep leeft waar andere vrouwtjes de zorg overnemen.
Zo’n kolonie kan uit tientallen vrouwtjes bestaan. Mannetjes zijn er nooit bij.

Colin Wright wilde weten of de vrouwtjes in een kolonie alle taken op zich nemen die gedaan moeten worden. Of verdelen ze het werk? En hoe dan?

Agressief of timide

Het was al bekend dat er twee typen vrouwtjes zijn. Er zijn actieve, onverschrokken dames die prooien, vijanden en mannetjes agressief tegemoet treden. En er zijn vrouwtjes die minder heet gebakerd zijn.
Wright vroeg zich af of de persoonlijkheid bepaalt welke taken een spin in een samenleving uitvoert. Hij zette kolonies op in het lab die bestonden uit vier vrouwtjes, twee agressieve en twee timide exemplaren, en hij observeerde het gedrag van de dieren bij verschillende testen.

Het blijkt dat de karakters van de spinnen inderdaad een taakverdeling in een groep doen ontstaan. Agressieve vrouwtjes pakken voornamelijk het stoere werk aan. Ze onderhouden het web, verdedigen de kolonie tegen indringers en vangen prooien. Dat volgt direct uit hun ondernemende aard. En ze brengen het er goed vanaf: ze bouwen stevige webben, treden voortvarend op tegen indringers en weten prooien behendig te vangen. Timide vrouwtjes bakken daar allemaal weinig van.

Menggroep

Maar die timide vrouwtjes maken zich op hun manier ook nuttig. Zij vullen hun tijd vooral met zorg voor de nakomelingen; ze bewaken de eitjes en geven de kleine spinnetjes te eten. En in die taken overtreffen ze de agressieve vrouwtjes. Want als die zich met de jongen bemoeien, willen ze er met hun felle gedrag nog wel eens wat doden, vooral als er veel kleintjes zijn. Bij timide vrouwtjes zijn de spinnetjes veilig.

Eerder onderzoek had al laten zien dat het gemengde kolonies beter vergaat dan kolonies van alleen agressieve of alleen timide types: een menggroep is beter verdedigd, er is meer voedsel beschikbaar en de vrouwtjes leggen grotere eitjes.
Het is nu duidelijk hoe dat komt. Vrouwtjes doen in een kolonie vooral de taken waartoe ze door hun karakter geneigd zijn, en dat is precies ook het werk waarin ze uitblinken. Door die specialisatie is de groep efficiënt georganiseerd.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Anelosimus studiosus. Alex Wild
Klein: gemeenschappelijk web van Anelosimus studiosus. Joe Lapp (Creative Commons)

Bronnen:
Wright, C.M., C.T. Holbrook & J.N. Pruitt, 2014. Animal personality aligns task specialization and task proficiency in a spider society. PNAS, 16 juni online. Doi: 10.1073/pnas.1400850111
Pruitt, J.N. & S.E. Riechert, 2011. How within-group behavioural variation and task efficiency enhance fitness in a social group. Proc. R. Soc. B 278: 1209-1215. Doi: 10.1098/rspb.2010.1700
Pruitt, J.N., S.E. Riechert & T.C. Jones, 2008. Behavioural syndromes and their fitness consequences in a socially polymorphic spider, Anelosimus studiosus. Animal Behaviour 76: 871-879. Doi: 10.1016/j.anbehav.2008.05.009

Klantvriendelijk karakter

13 juni 2014 /

Rustige, voorzichtige poetsvissen leveren de beste diensten

Veel poetsvissen werken netjes. Zij plukken nauwkeurig de parasieten van andere vissen af. Maar er zijn ook poetsers die vaak parasieten laten zitten en een stukje uit de huid van hun klanten bijten. Dat is een kwestie van persoonlijkheid, ontdekten Alexander Wilson en collega’s.

Muizen, vogels en vissen (en vermoedelijk ook andere dieren) verschillen in temperament. Elk dier heeft een persoonlijkheid die ergens tussen twee uitersten zit. Aan de ene kant zijn er actieve en nieuwsgierige risicozoekers, aan de andere kant passieve, voorzichtige types.

Alexander Wilson vroeg zich af of die persoonlijkheid zich weerspiegelt in de manier waarop de gewone poetslipvis, Labroides dimidiatus, met zijn klanten omspringt. De poetslipvis, die leeft op de koraalriffen van de Rode Zee, de Indische Oceaan en de Stille Oceaan, verwijdert bloedzuigende parasieten van andere vissen. Dat is winst voor beide partijen: de klanten raken hun parasieten kwijt die, de poetsvis heeft te eten.
Maar poetsvissen kunnen hun klanten bedonderen door een hapje uit de beschermende slijmlaag te bijten in plaats van parasieten weg te plukken. Zo’n slijmhapje hebben ze namelijk liever, want het is voedzamer. De ene poetser misdraagt zich vaker dan de andere. Hoort dat bij zijn persoonlijkheid?

Persoonlijkheidstest

Wilson observeerde en filmde een aantal poetsvissen op het Groot Barrièrerif bij Australië. Hij hield bij hoeveel klanten elke poetser hielp en hoe lang hij zich met een klant bezighield, hij schatte hoeveel parasieten hij weghaalde en hoe vaak hij beet, wat te zien is aan de reactie van de klant.
Daarna ving hij de poetsvissen voor een persoonlijkheidstest in een aquarium op het lab. Hij bepaalde daar hoe actief ze waren, hoe snel ze op een onbekend voorwerp af durfden te gaan en hoe vaak ze zich op een veilig plekje terugtrokken.

De persoonlijkheid van poetsvissen bepaalt inderdaad hoe ze met hun klanten omspringen, is de conclusie.
Er zijn vissen die op hun vaste ‘poetsstation’ blijven, veel klanten bedienen, veel tijd aan de klanten besteden, veel parasieten weghalen en weinig bijten. Deze strategie levert een vaste bron aan voedsel op. Klantvriendelijke poetsers blijken bij de persoonlijkheidstest een rustige en voorzichtige aard te hebben.

Riskant

Andere poetsvissen verlaten hun plekje vaak, helpen minder klanten, halen minder parasieten weg – en bijten de klanten nogal eens. Zij krijgen de favoriete en voedzame slijmhapjes binnen, maar hun strategie is ook riskant. Een gedupeerde klant kan de valsspeler van zijn plaats verjagen of overstappen naar een concurrerende poetsvis. Ook wachtende klanten vertrekken als ze zo’n poetser een klant zien bijten. Maar oneerlijke poetsers tonen zich bij de persoonlijkheidstest actief en onverschrokken. Ze zijn dus bereid om de risico’s te nemen en om te verkassen en elders nieuwe klanten te zoeken die ze kunnen bedriegen.

Willy van Strien

Foto: Twee gewone poetslipvissen helpen een gevlekte reuzentandbaars. Richard Ling (Wikimedia Commons)

Zie ook: Schoonmakers in het gareel

Bron:
Wilson, A.D.M., J. Krause, J.E. Herbert-Read & A.J.W. Ward, 2014. The personality behind cheating: behavioural types and the feeding ecology of cleaner fish. Ethology, 2 juni online. Doi: 10.1111/eth.12262

Het broed als reddingsboei

3 maart 2014 /

Mierenvlot drijft op larven en poppen

Als een nest van de mier Formica selysi onder water komt te staan, ontsnappen de dieren door van zichzelf een vlot te maken en weg te drijven. Het broed nemen ze mee. Het avontuur loopt vaak goed af, mede dankzij de aanwezigheid van larven en poppen, ontdekten Jessica Purcell en collega’s.

De mier Formica selysi leeft in de Alpen en de Pyreneeën en bouwt zijn nesten langs rivieren. In voorjaar en zomer willen die nog wel eens overstromen. De mieren van een ondergelopen nest bouwen dan van zichzelf een levend vlot door elkaar met poten en kaken vast te pakken. Zo blijft de kolonie bij elkaar totdat ze op een nieuwe plek stuiten. Ook de jonge generatie overleeft, want het broed – eitjes, larven en poppen – gaat mee.
Het mierenvlot dobbert op het water totdat het vaste grond raakt en de mieren weer op het land kunnen klimmen.

De mieren zullen hun kostbaarste en kwetsbaarste bezit – de koninginnen en het broed – een veilige plek geven op zo’n vlot, veronderstelden Jessica Purcell en collega’s. In het lab keek Purcell of dat zo was. Ze zette groepen mieren met koninginnen, larven en poppen op een platform, zette dat langzaam onder water en filmde de mierenvlotten die ontstonden van onder en van boven.

Broed onderop

Drijvende mierenvlotten bestaan uit drie of vier lagen van werksters. De koninginnen (bij deze mierensoort zijn er meerdere per nest) krijgen inderdaad een veilige plek in het centrum, waar ze aan alle kanten door werksters zijn omgeven.

Maar alle larven en de poppen komen onderop, zagen de onderzoekers tot hun verbazing. Het broed drijft direct op het water, de werksters die het broed in hun kaken houden zitten er op.

Werksters droog

Toch is dat de beste plek voor de larven en poppen, bleek uit nader onderzoek. Ze hebben namelijk een beter drijfvermogen dan volwassen mieren. De larven en poppen aan de onderkant van het vlot houden het hele zaakje drijvend.
Bovendien hebben de larven en poppen niet onder het avontuur te lijden. Al drijven ze uren op het water, dan nog hebben ze later een even grote kans om zich te ontwikkelen tot volwassen mieren als larven en poppen die geen watersnood meemaken.

Volwassen mieren overleven een paar uur op het water ook wel, maar als nat geworden werksters weer droge grond bereiken moeten ze eerst herstellen voordat ze in actie kunnen komen. Dat komt slecht uit omdat er juist dan veel werk te doen is: koninginnen en broed moeten snel het land op gedragen worden. Hoe meer werksters meteen kunnen helpen, hoe beter het is. Op een drijvende laag van larven en poppen blijven nagenoeg alle werksters droog, zodat ze na aankomst snel aan de slag kunnen.

Er zijn andere miersoorten die zulke vlotten bouwen als hun nest onder water komt te staan, waaronder de Zuid-Amerikaanse rode vuurmier, Solenopsis invicta.

Willy van Strien

Foto: Werksters van Formica selysi maken een vlot; Dumas Galvez

Een filmpje over het vlot van de rode vuurmier. En nog een dobberend vlot van de rode vuurmier op film.

Bronnen:
Purcell, J., A. Avril, G. Jaffuel, S. Bates, M. Chapuisat, 2014. Ant brood function as life preservers during floods. PLoS ONE 9(2): e89211, 19 februari . Doi: 10.1371/journal.pone.0089211
Adams, B.J., L.M. Hooper-Bùi, R.M. Strecker & D.M. O’Brien, 2011. Raft formation by the red imported fire ant, Solenopsis invicta. Journal of Insect Science 11: 171.
Mlot, N.J., C.A. Tovey & D.L. Hu, 2011. Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods. PNAS 108: 7669-7673. Doi: 10.1073/pnas.1016658108

Warm gezinsleven

24 februari 2014 /

Jonge oorwurmen krijgen aandacht van hun moeder en van elkaar

Oorwurmen groeien op in eenoudergezinnen. Bekend was al dat een oorwurmmoeder een tijdlang voor haar jongen zorgt, wat bij insecten maar weinig voorkomt. Nu melden Joachim Falk en collega’s dat de jongen ook elkaar steunen door voedsel te delen. 

Een vrouwtje van de gewone oorwurm, Forficula auricularia, legt in het najaar twintig tot veertig eitjes in een holletje in de grond. De hele winter bewaakt zij de eitjes; ze zorgt dat ze niet uitdrogen of beschimmelen. Als in het vroege voorjaar de jongen zijn uitgekomen, blijven ze nog een paar weken bij hun moeder. Zij beschermt ze, braakt voedsel voor hen op en begeleidt ze als ze ’s nachts zelf eten gaan zoeken.
Jonge oorwurmen zijn kleine versies van volwassen dieren, oftewel nimfen. De nimfen kunnen het zonder zorg redden. Ze zijn bijna meteen mobiel en kunnen zelfstandig voedsel zoeken. Maar ze doen het beter als hun moeder zich om hen bekommert.

Adoptie

Niet elk vrouwtje met eitjes overleeft de winter of het voorjaar. Nimfen die geen moeder meer hebben verlaten hun holletje en proberen zich aan te sluiten bij de jongen van een ander vrouwtje. Ze zoeken liefst een gastgezin waarin de nimfen kleiner zijn dan zijzelf. Een moeder neemt weesjes die zijn komen aanlopen meestal op: Joachim Falk en collega’s hadden eerder al ontdekt dat oorwurmweesjes worden opgevangen in adoptiegezinnen.

Tweedehandsvoedsel

Nu blijkt dat de nimfen uit een gezin elkaar helpen. Ze houden elkaar schoon en ze delen voedsel, zoals de onderzoekers het formuleren. Dat gebeurt alleen wel wat indirect – en een tikje onsmakelijk. De diertjes eten namelijk elkaars uitwerpselen op. Ze doen dat altijd, maar vooral als ze geen voedsel van de moeder krijgen. De onderzoekers lieten dat zien met proeven waarbij ze een nimf een dag apart hielden, geen eten gaven en daarna terugzetten bij zijn maatjes die op die dag gekleurd voedsel hadden gegeten. Omdat de beestjes doorschijnend zijn, konden ze zien hoe de kleurstof uit het voedsel dat de anderen gegeten hadden in de hongerige nimf verscheen.
Nimfen van een gezin vinden de uitwerpselen van de anderen natuurlijk toch wel. Het bijzondere is echter dat ze extra veel uitwerpselen voor elkaar produceren als er behoefte aan is. Ze eten die van de grond, of ze nemen het weg uit elkaars anus. Dat gaat allemaal gemoedelijk, zonder agressie.

Dat ‘tweedehands voedsel’ is waardevol. Nimfen groeien ervan, dus er zitten blijkbaar nog voedingsstoffen in; de eerste gebruiker heeft niet alles eruit gehaald. Vandaar dat de onderzoekers spreken van voedsel delen. Ze denken dat nimfen deze voeding makkelijk kunnen opnemen omdat het al is voorverteerd. Moeilijk afbreekbare stoffen, zoals cellulose, zitten er niet meer in. Bovendien kunnen de nimfen er bacteriën uit opnemen om een goede darmflora mee op te bouwen.

Kannibalisme

Maar als voedsel schaars is, komen nimfen voor zichzelf op en kunnen ze elkaar doden of zelfs opeten. Ze doden en eten dan eerder nimfen van een andere moeder dan eigen broertjes en zusjes, en de kleinere nimfen leggen het meestal af tegen grotere. Geadopteerde nimfen vormen in zo’n situatie een risicofactor. Ook de aanwezigheid van de moeder pakt verkeerd uit als er veel concurrentie om voedsel is: er gaan dan meer nimfen dood dan wanneer er geen moeder is.

Het gezinsleven heeft dus ook nadelen, met name in slechte tijden. Maar de voordelen wegen kennelijk zwaarder. Dat nimfen voedsel delen in goede tijden is zo’n voordeel. Deze samenwerking is misschien de opmaat naar ontwikkeling van een complexere sociale samenlevingsvorm, zoals bijvoorbeeld mieren, termieten en sommige bijen en wespen die hebben, denken de auteurs.

Willy van Strien

Foto: Joël Meunier

Bronnen:
Falk, J., J.W.Y. Wong, M. Kölliker & J. Meunier, 2014. Sibling cooperation in earwig families provides insights into the early evolution of social life. The American Naturalist, 12 februari online. Doi: 10.1086/675364
Wong, J.W.Y. & M. Kölliker, 2013. The more the merrier? Condition-dependent brood mixing in earwigs. Animal Behaviour 4: 845–850. Doi: 10.1016/j.anbehav.2013.07.027
Meunier, J. & M. Kölliker, 2012. When it is costly to have a caring mother: food limitation erases the benefits of parental care in earwigs. Biology Letters 8, 547-550. Doi:10.1098/rsbl.2012.0151
Dobler, R. & M. Kölliker, 2010. Kin-selected siblicide and cannibalism in the European earwig. Behavioral Ecology 21: 257-263. Doi:10.1093/beheco/arp184
Staerkle, M. & M. Kölliker, 2008. Maternal food regurgitation to nymphs in earwigs (Forficula auricularia). Ethology 114: 844-850. Doi: 10.1111/j.1439-0310.2008.01526.x

Stank voor dank

30 januari 2014 /

Voor zijn motten komt een luiaard uit de boom

Er leven motjes in de vacht van luiaards, en volgens Jonathan Pauli en zijn collega’s profiteren deze motjes en luiaards van elkaar. Het beeld van wederzijdse samenwerking dat zij schetsen is nog wat onzeker, maar het zou best eens kunnen kloppen.

Sommige soorten motten leven maar op één plek, en een gekke plek bovendien: ze wonen in de vacht van luiaards.
Dat de luiaardmotten van de luiaards profiteren was al duidelijk. In de vacht van luiaards, die de hele dag bijna onbeweeglijk in een boom hangen en bladeren eten, zitten de motten rustig en zijn ze onvindbaar voor hongerige vogels. De gastheren leveren bovendien voedsel voor hun rupsen. Die leven namelijk van verse luiaardmest. Ze verpoppen daar en als er een nieuwe generatie motjes verschijnt, zoeken die onmiddellijk een vacht op waarin ze zich kunnen vestigen.

Mest voor algen

Nu beweren Jonathan Pauli en collega’s dat de luiaards iets terugkrijgen voor hun gastvrijheid. Als de motjes dood gaan, worden ze afgebroken door schimmels die ook in de vacht leven en daarbij komen stikstof en fosfaat vrij. Dat zijn voedingsstoffen voor de algen die op de haren van de luiaards groeien (hun vacht is een heus ecosysteem). En die algen zijn een welkome aanvulling op hun dieet. Want boombladeren zijn lastig verteerbaar, weinig voedzaam en soms zelfs giftig; vandaar dat luiaards op een laag pitje leven en inderdaad lui zijn. De algen uit hun vacht zijn veel voedzamer en makkelijk verteerbaar. De luiaards gebruiken die algen als voedingssupplement, denken de onderzoekers, en de motjes helpen dat ‘gewas’ te bemesten.

De onderzoekers troffen de algen inderdaad aan in de maag van luiaards die ze onderzochten in Costa Rica. Dat waren twee soorten: de kapucijnluiaard en de Hoffmannluiaard.

De twee soorten gaan verschillend met hun bewoners om.

Poepexcursie

De kapucijnluiaard, die behoort tot de drievingerige luiaards, maakt het de motten extra aangenaam. Hij biedt zijn kleine gasten niet alleen onderdak en rupsenvoer, maar hij stemt ook zijn stoelgang op hen af. Eens per week ontlast hij zich. Zou hij dan alles gewoon maar laten vallen, dan zou het in losse flodders uiteenspatten. Dat doet hij niet. In plaats daarvan sleept hij zich uit zijn boom om op de grond te gaan poepen. In zo’n mooie verse hoop leggen de vrouwelijke motten graag hun eitjes. Zij komen er bovendien vanzelf bij. Ze hoeven maar af te stappen als hun gastheer bezig is.
Voor een luiaard is dit een groot offer. De tocht naar beneden en weer terug omhoog is een enorme inspanning. Het is bovendien gevaarlijk, want op de grond is hij een makkelijke prooi voor roofdieren. Veel luiaards komen zo om het leven.

Maar die inspanning en dat risico hebben de kapucijnluiaards ervoor over, want het levert een nieuwe generatie motten op. Omdat ze weer in dezelfde boom terugklimmen, pal boven hun hoop, zullen die jonge motten bij hen terecht komen, denken de onderzoekers. Eigenlijk is het anders niet te begrijpen waarom kapucijnluiaards de poepexcursie ondernemen.

De Hoffmannluiaard, een soort uit de groep tweevingerige luiaards, komt zijn gasten minder tegemoet. Hij komt meestal niet naar beneden om zijn behoefte te doen, maar laat de poep vanuit zijn hangplek vallen. Dat verklaart, denken de onderzoekers, dat er op deze luiaard minder motten leven.

Afhankelijkheid

Ze telden luiaardmotten (Cryptoses choloepi) op een aantal kapucijnluiaards en Hoffmannluiaards. De Hoffmannluiaards hadden er gemiddeld 4 (en maximaal 21), terwijl de kapucijnluiaards er gemiddeld 15 hadden (maximaal 39). Doordat er minder motjes zijn, is het stikstofgehalte in de vacht van Hoffmannluiaards lager en groeit er minder alg.

Maar dat is niet erg, want de Hoffmannluiaards hebben de algen minder hard nodig. Ze hebben namelijk een rijker dieet dan de kapucijnluiaards; niet uitsluitend bladeren, maar ook vruchten en zelfs dierlijk materiaal staan op het menu. Ze zijn dan ook niet zo sterk van hun motten afhankelijk als kapucijnluiaards en hebben minder voor hen over.
Dankzij dat rijkere dieet zijn ze ook wat minder lui. Ze verhuizen veel vaker naar een andere boom, zodat de motten die zich in de mest van een Hoffmannluiaard ontwikkelen vaak niet bij diezelfde luiaard terecht komen. Ook daarom is het niet de moeite of het risico waard om een nette hoop op de grond te deponeren.

Ook nog kevers

De vergelijking tussen de twee soorten maakt het verhaal sterker: hoe afhankelijker een luiaard is van de algen in zijn vacht, hoe meer moeite hij doet en hoe meer risico hij neemt voor zijn motten, hoe meer motten in zijn vacht leven en hoe meer algen dat oplevert. Kapucijnluiaard en mot zijn sterker aan elkaar gebonden dan Hoffmannluiaard en mot.

In de vacht van luiaards – het kan niet op – leven ook kevers met eenzelfde levenscyclus als de motten. Hun larven ontwikkelen zich in luiaardmest. Misschien helpen ook deze kevers de algen te bemesten, en misschien komen kapucijnluiaards ook voor hen uit de boom om te poepen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Kapucijnluiaard, Stefan Laube (Wikimedia Commons)
Klein: Hoffmannluiaard, Leyo (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Pauli, J.N., J.E. Mendoza, S.A. Steffan, C.C. Carey, P.J. Weimer & M.Z. Peery, 2014. A syndrome of mutualism reinforces the lifestyle of a sloth. Proc. R. Soc. B 281: 20133006, 22 januari online. Doi: 10.1098/rspb.2013.3006
Gilmore, D.P., C.P. Da Costa & D.P.F. Duarte, 2001. Sloth biology: an update on their physiological ecology, behavior and role as vectors of arthropods and arboviruses. Brazilian Journal of Medical and Biological Research 34: 9-25. Doi: 10.1590/S0100-879X2001000100002

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

Investeren in defensie

23 september 2013 /

Inwonende mier blijkt redder in nood

Hij leek een profiteur te zijn, de mier Megalomyrmex symmetochus. Hij leeft in kolonies van een andere mierensoort en eet diens voedsel zonder mee te helpen in het huishouden. Maar nu blijkt dat deze gast zijn gastheer toch een grote dienst bewijst. Als een vijandelijke mier de kolonie overvalt, gaat de gast er op af om de zaak te redden, schrijven Rachelle Adams en collega’s. En de gastheer? Die vlucht of verstopt zich.

Er zijn veel soorten mieren, en die hebben nogal eens met elkaar te maken. Zo ook de drie soorten mieren waar dit verhaal over gaat en waarvan de relaties ingewikkelder zijn dan gedacht. Ze leven in Midden en Zuid Amerika. Rachelle Adams en collega’s haalden kolonies – met koninginnen, werksters en mannetjes – uit Panama om ze in hun lab in Kopenhagen te bestuderen.

De gastheer

De eerste van de drie, de mier Sericomyrmex amabilis, is een landbouwer. In ondergrondse kamers hebben Sericomyrmex-werksters tuinen aangelegd waarin ze schimmels kweken. Ze verzorgen de schimmels, brengen ze plantenmateriaal om van te leven en oogsten er stukjes van als voedsel voor zichzelf, de koningin en de larven.
De schimmeltuinen zijn een waardevol bezit.

De inwoner

En die rijkdom trekt andere soorten. In veel kolonies van de schimmelkwekers heeft Megalomyrmex symmetochus, de hoofdrolspeler in dit verhaal, zich gevestigd om mee te profiteren van de rijkdom. Een Megalomyrmex-koningin heeft haar kolonie binnen de kolonie van de schimmelkwekers gesticht. Haar werksters verspreiden zich over de hele schimmelkwekerskolonie en oogsten van de schimmel.
Daar blijft het niet bij. De gasten eten ook wat larven van hun gastheer. En als er jonge gastheerkoninginnen verschijnen, die normaal gesproken zouden uitvliegen om een nieuwe kolonie te stichten, knippen de gasten hun vleugels af. De ongelukkige koninginnen kunnen daardoor niet weg. Ze voegen zich bij de gastheerwerksters en worden extra werkkrachten in de schimmeltuintjes.

Met deze gast in huis lijkt de schimmelkweker slecht af te zijn. Megalomyrmex leeft als een parasiet ten koste van zijn gastheer.

Maar er is iets vreemds aan de hand. Als de gast puur als parasiet zou leven, zou hij met een klein aantal werksters toe kunnen. In plaats van veel dochters te maken die werksters worden, zou de gastkoningin meer dochters kunnen maken die koninginnen worden en zonen om die te bevruchten. Zo zou de gastmier zich sneller over andere kolonies van schimmelkwekers kunnen verspreiden.

Toch is de inwonende gastkolonie rijk aan werksters. Waarom?

De overvaller

Daar geven de onderzoekers nu een antwoord op. De gastwerksters blijken van onschatbare waarde als de kolonie wordt overvallen door de derde partij, de mier Gnamptogenys hartmani.
Ook deze overvaller komt af op de rijkdom van de schimmeltuinen, maar het is een heel wat ruwere klant dan Megalomyrmex. Hij plundert de hele kolonie als hij niet gestopt wordt. De rovers komen met velen, verjagen de volwassen schimmelkwekers of steken hen dood, eten de eitjes, larven en poppen en ook de schimmels.
De schimmelkwekers zijn geen partij voor deze overvallers met hun gemene gifangel. Als ze het gevecht met de overvallers aan gaan, delven ze snel het onderspit. Het lukt de schimmelkwekers soms om een poot of een antenne van de overvallers af te bijten, maar daar schakelen ze de vijand niet mee uit.

Bij een overval gaat de kolonie van de schimmelkwekers dan ook verloren. Tenzij er gasten in de kolonie wonen.

Verdediging op orde

De werksters van Megalomyrmex kunnen de overvallers namelijk uitschakelen. Ze hebben een gespecialiseerde angel met gif waarmee ze hen kunnen doden. En als ze dat gif in de lucht spuiten raken de overvallers zo in verwarring dat ze elkaar te lijf gaan. In zo’n situatie delven de overvallers het onderspit. De gasten redden de kolonie van de schimmelkwekers, en daarmee ook hun eigen hachje.

Hoewel de gasten dus enerzijds parasieten zijn, maken ze zich anderzijds onmisbaar in geval van nood. Schimmelkwekers met gasten hebben als het ware een leger huurlingen paraat. Dat kost de gastheren nogal wat, want al die huurlingen moeten eten. Maar daar staat tegenover dat de verdediging op orde is. Gastwerksters patrouilleren voortdurend en komen snel in actie als de kolonie wordt overvallen. De schimmelkwekers zelf kunnen zich uit de voeten maken tot het gevaar geweken is.
De aanwezigheid van de gasten op zich is al afschrikwekkend. De overvallers blazen een aanval op een kolonie van schimmelkwekers af als ze ruiken dat Megalomyrmex aanwezig is.

De aanwezigheid van deze gasten is zo gek nog niet.

Willy van Strien

Foto: Anders A. Illum. Gastmier (boven) valt overvaller (onder) aan.

Bekijk het gedrag van de mieren op YouTube. Je ziet eerst de schimmelkwekende mier, te herkennen aan een grote kop en een klein, rond achterlijf. Dan komen gastmieren in beeld, met een lang lijf en een dik achterlijf dat uitloopt in een punt. Tenslotte verschijnt de overvaller, lang en slank.

Bron:
Adams, R.M.M., J.Liberti, A.A. Illum, T.H. Jones, D.R. Nash & J.J. Boomsma, 2013. Chemically armed mercenary ants protect fungus-farming societies. PNAS, 9 september online. Doi: 10.1073/pnas. 1311654110

Meesterlijk duet van winterkoning

6 september 2013 /

Man en vrouw beheersen spel van vraag en antwoord

Mannetje en vrouwtje van de sonorawinterkoning zijn qua zang uitstekend op elkaar ingespeeld, ontdekten Christopher Templeton en collega’s. De partners zingen een duet volgens eigen regels.

Het klinkt als één lied – maar het zijn twee sonorawinterkoningen, man en vrouw, die om en om zingen en elkaar zonder enige hapering afwisselen. Zo’n strak gecoördineerd duet is een indrukwekkende prestatie, schrijft Christopher Templeton, en hij laat zien dat de vogels razendsnel op elkaars zang reageren.
Sonorawinterkoningen komen alleen voor in droge bossen aan de westkust van Mexico. Ze leven in paren, elk stel in zijn eigen territorium. Man en vrouw overnachten apart, maar ’s morgens vroeg zoeken ze contact en fluiten ze duetten. Met die duetten weren ze indringers uit hun territorium en bevestigen ze hun band.

Templeton verdiepte zich in de kunst van het samenspel. Mannetjes en vrouwtjes, die ook solo kunnen zingen, hebben elk een repertoire van dertig tot veertig liedfrasen die ongeveer een seconde duren. De mannetjes zingen andere deuntjes dan vrouwtjes; de frasen van mannetjes eindigen gewoonlijk met een triller.
Als ze samen zingen, rijgen man en vrouw een selectie van hun wijsjes soepel en naadloos aaneen tot een zogenoemd antifonaal (tegenstemmig) duet, een spel van vraag en antwoord. Ze zitten dan tien meter of meer van elkaar af in dichtbegroeid bos.

Zangregels

Het is al bijzonder dat ze elkaar zo precies afwisselen, maar het is nog opmerkelijker dat ze daarbij hun eigen strikte regels volgen. Elk koppel maakt namelijk unieke combinaties van de riedels die het ter beschikking heeft. Als een van hen een frase zingt, geeft de partner het voor dit paar bijbehorende antwoord. Zo ontstaat een reeks van twee frasen.
Soms schakelt een van de twee (meestal het mannetje) over op iets anders, waarop de ander daar het juiste antwoord op geeft. De vogels moeten dus goed naar elkaar luisteren, elkaars liedfragment herkennen en de juiste tegenfrase uit het repertoire opdiepen en laten horen. En dat alles zo snel dat er geen gat valt.

Templeton en collega’s werken al een aantal jaar met sonorawinterkoningen in het Chamela-Cuixmala Biosfeer Reservaat. Ze hebben elke vogel een unieke combinatie van pootringen gegeven en de territoria in kaart gebracht.

Om het kunstige samenspel te bestuderen namen de onderzoekers duetten op van elf paar vogels en splitsten die opnamen in tweeën: een opname van de zang van het mannetje en een van de zang van het vrouwtje. Uit de zang van het vrouwtje kozen ze één frase en monteerden die zes keer achter elkaar met een pauze ertussen waarin de tegenfrase van een mannetje zou passen.

Omvangrijk repertoire

Toen dat klaar was haalden ze de elf mannetjes een voor een naar een veldstation. Daar kregen ze de opname met zes keer dezelfde liedfrase van hun partner te horen. De mannetjes reageerden daar verrassend snel op, constateerde Templeton, en vielen binnen een fractie van een seconde in. Allemaal kozen ze uit hun omvangrijke repertoire minstens één keer precies die ene frase die het juiste antwoord was. Acht van de elf zongen die specifieke frase vaak, en vijf deden het al meteen na de eerste riedel van de partner. De mannetjes hielden zich dus goed aan de duetregels die ze samen met hun partner hadden, concludeert Templeton. Net als in het veld zongen ze ook vaak een andere frase terug. Alleen kon de partner daar nu niet op reageren.

Na de testen werden de mannetjes teruggebracht naar hun territorium. Daar was alles in orde, want tijdens hun afwezigheid hadden de onderzoekers de opname van hun zang afgespeeld om te voorkómen dat een ander mannetje beslag zou leggen op hun territorium en partner.

Willy van Strien

Foto: Francesco Veronesi (Creative Commons)

Beluister een duet, en nog een, van de stichting Xeno-canto. In elk herhaald stukje zit een frase van een mannetje en een van een vrouwtje.

Bronnen:
Templeton, C.N.,  N.I. Mann, A.A. Ríos-Chelén, E. Quiros-Guerrero, C. Macías Garcia & P.J.B. Slater, 2013. An experimental study of duet integration in the happy wren, Pheugopedius felix. Animal Behaviour, 24 augustus online. Doi: 10.1016/j.anbehav.2013.07.022
Templeton, C.N., A.A. Ríos-Chelén, E. Quirós-Guerrero, N.I. Mann & P.J.B. Slater, 2013. Female happy wrens select songs to cooperate with their mates rather than confront intruders. Biology Letters, 20120863. Doi: 10.1098/rsbl.2012.0863
Templeton, C.N., K.D. Rivera-Cáceres, N.I. Mann, P.J.B. Slater, 2011. Song duets function primarily as cooperative displays in pairs of happy wrens. Animal Behaviour 82: 1399-1407. Doi: 10.1016/j.anbehav.2011.09.024

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑