Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Categorie: samenwerking (Pagina 7 van 7)

Luidruchtige bouwvakkers

22 augustus 2012 /

Mieren werken goed samen dankzij graafsignaal

Mier Atta vollenweideri communiceert met geluid

Om de bouw van hun complexe nest goed te organiseren, houden mieren van de soort Atta vollenweideri contact tijdens de bouw. Ze doen dat door geluid te maken, ontdekten Steffen Pielström en collega’s.

Het lijkt een ongeordend zooitje, een mierennest met al die krioelende beestjes. Maar in werkelijkheid hebben ze het goed voor elkaar. De mieren van een kolonie maken samen een nest en houden dat schoon, ze halen voedsel en ze bewaken en verzorgen de koningin en het broed.
Die samenwerking vereist samenspraak. Het is bekend dat mieren vooral met geurstoffen communiceren, maar ze hebben ook andere mogelijkheden. Steffen Pielström ontdekte dat mieren van de soort Atta vollenweideri geluid maken om hun maatjes te laten weten waar ze gangen en kamers voor hun nest uitgraven.

Atta vollenweideri, een mier die leeft op Zuid-Amerikaanse vlakten, maakt enorme nesten waarin miljoenen mieren wonen. De nesten liggen in het landschap als kale heuvels die acht meter breed en anderhalve meter hoog kunnen zijn. Een paar honderd gaten zorgen voor ventilatie. Via gaten bovenop het nest trekt er lucht naar buiten; de mieren bouwen torentjes rondom de gaten die de trek bevorderen. Via gaten aan de zijkant stroomt verse lucht naar binnen. Door de gaten aan de zijkant lopen ook de talloze mieren in en uit.

Duizenden kamers

Ook ondergronds is het bouwwerk complex. Deze mieren zijn bladsnijders: ze knippen grassprieten en stukjes blad af en brengen die naar hun nest. Ze gebruiken dat plantaardig materiaal niet direct als voedsel, omdat ze het niet kunnen verteren. Maar ze kauwen het fijn en geven het aan schimmels die ze in ondergrondse schimmeltuinen houden. De schimmels verwerken het en maken voedzame knoppen die de mieren wel kunnen eten.
Mieren en schimmels zijn geheel op elkaar aangewezen. De mieren zouden zonder schimmel niet te eten hebben. De schimmel krijgt een groeiplaats met een goed klimaat, bescherming en voeding.
Voor hun schimmelkweek hebben de mieren duizenden ondergrondse kamers aangelegd; ook de koningin en het broed verblijven in die kamers. Onder de kweekkamers zijn enorme afvalputten uitgegraven.

Hoe maken de mieren zo’n nest? Als elke mier zomaar ergens zou gaan graven, zou er natuurlijk nooit een fatsoenlijk nest ontstaan, laat staan een complex nest.
Het is dus geen wonder dat de mieren hun activiteiten op elkaar afstemmen.

Coördinatie

Het blijkt dat ze dat ze dat doen door tijdens graafwerkzaamheden een hoorbaar geluid te maken. Achter hun ‘taille’ hebben ze speciale structuren die ze over elkaar wrijven door hun achterlijf een beetje op en neer te bewegen. Ze ‘striduleren’, min of meer zoals krekels dat doen. Mieren kunnen niet horen, maar via poten en antennen nemen nestgenoten de trillingen in de bodem waar die door het striduleren ontstaan, tot een afstand van maximaal zes centimeter.
Pielström deed een serie vernuftige proeven in het lab, waarbij hij mieren in doorzichtig plastic doosjes en buisjes had en liet graven in vochtige klei; hij gebruikte behalve Atta vollenweideri ook de verwante soort Atta cephalotes. Hij stelde vast dat de mieren geluid gaan maken vlak voordat ze beginnen te graven en blijven striduleren terwijl ze met hun kaken de grond loswrikken en bijeen harken. Mieren die in de buurt zijn reageren daarop door op dezelfde plaats aan de slag te gaan.
Zo verenigen ze hun krachten en graven ze gezamenlijk gangen en kamers uit.

Het was al bekend dat veel mieren geluid kunnen maken, en dat die stridulatie bij bladsnijders dient als alarmsignaal of om nestgenoten erbij te roepen als er gras of blad geknipt wordt. Nu blijkt het ook een middel om de nestbouw te coördineren.

Willy van Strien

Foto: Steffen Pielström

Op YouTube: Atta cephalotes knipt blad

Bron:
Pielström, S. & F. Roces, 2012. Vibrational communication in the spatial organization of collective digging in the leaf-cutting ant Atta vollenweideri. Animal Behaviour, 15 augustus online. Doi: 10.1016/j.anbehav.2012.07.008

Op de koffie

3 augustus 2012 /

Een schadelijke schildluis met vriend en vijand

Mier Azteca instabilis valt kever lieveheersbeestje aan

Koffieschildluizen worden beschermd door mieren, maar hebben toch een vijand: een lieveheersbeestje dat aan de agressie van mieren ontsnapt. Met de hulp van een vliegje. Ivette Perfecto schetst de relaties.

Een grijs lieveheersbeestje met twee zwarte stippen eet de groene koffieschildluis. Dat lijkt niets bijzonders: lieveheersbeestjes eten nu eenmaal zulk ongedierte. Maar deze schildluizen worden streng bewaakt door mieren die de vijanden op afstand houden.
Behalve dus dat ene lieveheersbeestje. Dat kevertje weet niet alleen de bewaking te omzeilen, maar het profiteert zelfs van de agressiviteit van de mieren. Mede dankzij tussenkomst van een vliegje, zoals Ivette Perfecto en collega’s lieten zien.

De groene koffieschildluis, Coccus viridis, is een belangrijke plaag op koffiestruiken. De schildluizen doen het vooral goed op koffieplantages met bomen waarop de mier Azteca instabilis zijn grote nesten maakt van kartonachtig materiaal. De mieren beschermen de schildluizen tegen rovers en parasieten. In ruil daarvoor kunnen ze de suikerrijke honingdauw aftappen die de bladluizen uitscheiden. Dankzij die samenwerking floreren de schildluizen en richten ze soms grote schade aan.

Lieveheersbeestje zit goed

Maar op het lieveheersbeestje Azya orbigera hebben de mieren geen vat. De larven van het kevertje zien eruit als pluisjes met lange uitsteeksels van witte kleverige was. Die uitsteeksels maken ze onkwetsbaar. De mieren proberen soms een larve te bijten, maar dan lopen hun kaken vast in het kleverige goedje. De larven kunnen dan ook vrijwel ongestoord smikkelen van de schildluizen. Ook de keverpoppen hebben uitsteeksels van was en zijn veilig voor de mieren.

En dat niet alleen, maar de larven en poppen hebben ook voordeel van de mierenbewaking. Ten eerste hebben de larven hun prooien geheel voor zichzelf, want andere rovers krijgen geen kans. Ten tweede verjagen de mieren alle beestjes, ook de vijanden van de keverlarven en -poppen. Geen betere plaats dus dan een koffieplant met schildluizen als voedsel en mieren als beschermers.

Alleen: hoe komen de keverlaven daar?

Eitjes leggen op een onbewaakt moment

De larven zelf zijn weinig mobiel. Volwassen kevers worden door de mieren verjaagd, dus het is voor een kevervrouwtje moeilijk en riskant om haar eitjes op een geschikte plant – met schildluizen en mieren – te leggen. Een onbeschermd kevereitje zou bovendien onmiddellijk worden opgegeten.
Hier komt een vierde partij om de hoek kijken, het parasiterende vliegje Pseudacteon laciniosus. Dat is een gevaarlijke vijand van de mieren. Het legt zijn eitjes in hun lijf; per mier één ei. De made die uit zo’n eitje komt begeeft zich naar de mierenkop en eet die van binnenuit leeg. Geparasiteerde mieren veranderen in zombies, totdat uiteindelijk hun kop eraf valt.
Zo gauw de vliegjes verschijnen, vluchten de mieren naar hun nest of een andere schuilplaats, of ze blijven onbeweeglijk zitten. Twee uur lang zijn ze veel minder actief dan normaal. En ze waarschuwen elkaar met een speciale geurstof voor de aanwezigheid van de vlieg.

Daar maakt het lieveheersbeestje slim gebruik van. Volwassen vrouwtjes die gepaard hebben en klaar zijn om eitjes te leggen, nemen het waarschuwingssignaal van de mieren waar en gaan eropaf.
Zo vinden ze koffieplanten met schildluizen en mieren. Ze komen daar aan op een moment dat de mieren inactief zijn.

En op een veilige plaats

Ze hebben dan tijd om schildluizen te eten en, wat belangrijker is, om hun eitjes te leggen. Daarvoor kiezen ze veilige plaatsen uit. Ze leggen de eitjes bijvoorbeeld onder het met was beschermde pophuidje van een lieveheersbeestje of onder een schildluis. De mieren laten die eitjes met rust, en de larven die eruit komen bevinden zich in Luilekkerland.

Willy van Strien

Foto: Mier probeert keverlarve aan te vallen; op de stengel zitten schildluizen, Ivette Perfecto

Bronnen:
Hsieh, H.-Y.,H. Liere, E.J. Soto & I, Perfecto, 2012. Cascading trait-mediated interactions induced by ant pheromones. Ecology and Evolution, 27 juli online. Doi: 10.1002/ece3.322
Liere, H. & A. Larsen, 2010. Cascading trait-mediation: disruption of a trait-mediated mutualism by parasite-induced behavioral modification. Oikos 119: 1394-1400. Doi: 10.1111/j.1600-0706.2010.17985.x
Liere, H. & I. Perfecto, 2008. Cheating on a mutualism: indirect benefits of ant attendance to a coccidophagous coccinellid. Environmental Entomology 37: 143-149. Doi: 0046-225X/08/0143-0149$04.00/0

Gevaarlijke klanten

13 juli 2012 /

Roofvis brengt poetsvis in stress

Poetsgrondel is behoedzaam tegenover roofvis

Een roofvis die zich bij een poetsstation meldt wordt extra snel geholpen, al schiet de poetsvis in de stress. De poetser doet zelfs wat onvoorzichtig, laten Marta Soares en collega’s zien.

Dieren schieten in de stress als ze een roofvijand zien. Ze kunnen dan op twee manieren reageren. Ofwel actief: vechten of vluchten. Ofwel passief: bevriezen.
Maar een poetsvis die een roofvis ziet aankomen bevindt zich in een lastige situatie. Zo’n roofvis is inderdaad gevaarlijk, maar hij komt voor een behandeling. Hoe gaat de poetser daarmee om?

Poetsvissen en hun klanten zijn een mooi voorbeeld van samenwerking. Een poetsvis ontvangt andere vissen op zijn poetsstation en plukt de parasieten van zijn bezoekers af; die parasieten zijn meestal bloedzuigende larven van zeepissebedden. Zo krijgt de poetser zijn voedsel binnen en worden de klanten verlost van parasieten: een goede deal voor beide partijen.

Meteen eropaf

Regelmatig meldt zich echter een roofvis bij het poetsstation. Dat veroorzaakt stress bij de poetser, liet Marta Soares zien.
Ze doet onderzoek aan de haaineuspoetsgrondel, Elacatinus evelynae, een visje van een paar centimeter lang dat leeft op de koraalriffen van het Caribische gebied. Het verleent zijn diensten aan allerlei grotere vissoorten; sommige klanten zijn wel een halve meter lang.

In aquaria liet Soares deze poetsertjes een roofvis zien, en ze ontdekte dat dan het gehalte aan het stresshormoon cortisol omhoog schoot. Dat gebeurde niet als de poetsgrondels een onschuldige klant te zien kregen, of een vis die niet tot hun klantenkring behoort.
Maar een poetsvisje dat door een roofvis in de stress raakt, gaat niet vechten of vluchten, en het bevriest evenmin. De stress brengt bij de poetser een heel andere reactie teweeg: hij gaat onmiddellijk op de gevaarlijke klant af om hem een grondige schoonmaakbeurt te geven.

Geen misverstand

Dat een roofvis meteen geholpen wordt, komt deels doordat andere klanten ervandoor gaan zo gauw hij zich vertoont. Maar dat is het niet alleen, want een onschuldige vis die als enige klant aanwezig is moet toch langer wachten dan een roofvis. De poetser gaat dus extra snel op een roofvis af.
Daarmee bevestigt hij waarschijnlijk zo gauw mogelijk wat de roofvis aan zijn kleurpatroon ziet: dat hij een dienstverlener is, en geen prooi. Daar mag geen misverstand over ontstaan. Bovendien: hoe eerder de roofvis behandeld is en vertrekt, hoe sneller de andere klanten weer komen.

Soms onvoorzichtig

Een haaineuspoetsgrondel springt overigens niet heel voorzichtig met een rover om. Hij besteedt weliswaar wat meer aandacht dan normaal aan de veilige plekken, zoals staart en vinnen, maar durft toch ook de bek te inspecteren. En hoewel de poetsvis het liefst parasieten eet, beduvelt hij de klant soms door een hapje van zijn schubben of slijmlaag te nemen. Dat doet hij bij een roofvis even vaak als bij een onschuldige vis.

Willy van Strien

Foto: Laszlo Ilyes (Creative Commons)

Poetsgrondel aan het werk op YouTube

Bronnen:
Soares, M.C., R. Bshary, S.C. Cardoso, I.M. Côté & R.F. Oliveira, 2012. Face your fears: cleaning gobies inspect predators despite being stressed by them. PLoS ONE 7: e39781, 27 juni online. Doi: 10.1371/journal.pone.0039781
Soares, M.C., S.C. Cardoso & I.M. Côté, 2007. Client preferences by Caribbean cleaning gobies: food, safety or something else? Behavioral Ecology and Sociobiology 61:1015–1022. Doi: 10.1007/s00265-006-0334-6

Mieren die in de pot pissen

30 mei 2012 /

Een unieke symbiose van een vleesetende plant en een mier

Mieren bemesten de bekerplant Nepenthes bicalcarata

Een inwonende mier zorgt voor de vertering van de beestjes die de bekerplant Nepenthes bicalcarata vangt. Het is een uniek verbond dat Vincent Bazile en collega’s beschrijven.

De bekerplant Nepenthes bicalcarata van Borneo is een vleesetende plant. Insecten zijn z’n voedsel, vooral belangrijk als stikstofbron, en de plant vangt ze in met vloeistof gevulde bekers. Maar dit is geen gewone vleesetende plant, ontdekten Vincent Bazile uit Frankrijk en zijn collega’s. Deze vleeseter heeft het vlees eten namelijk goeddeels uitbesteed aan de inwonende mier Camponotus schmitzi.

Het was al lang bekend dat plant en mier aan elkaar gebonden zijn.

Maag

De voordelen voor de mier waren duidelijk: de gezwollen, holle ranken waaraan de bekers hangen bieden hem een perfecte nestplaats, uit de bekerrand en de twee tanden die de bekers hebben vloeit suikerrijke nectar en de prooien in de beker zijn een voedzame eiwitbron.
Maar de vraag was: wat levert de mier aan de plant in ruil voor deze kost en inwoning?

Hij dient de plant tot maag, schrijven de onderzoekers. Nepenthes bicalcarata blijkt zijn prooien zelf niet goed te kunnen verteren en hij kan de voedingsstoffen dus slecht opnemen, in tegenstelling tot andere bekerplanten.
De mieren springen bij. Ze liggen onder de rand van de beker in hinderlaag. Is er een grote prooi in de vloeistof beland, dan vissen ze die eruit en eten hem op. De resten van hun maaltijd laten ze in de beker vallen en hun uitwerpselen ook. En daar kan de plant wél goed zijn stikstof uit halen.
De grote prooien die de mieren pakken zouden anders zijn ontsnapt, dus de mieren vergroten de vangst. Verder houden ze de beker schoon en jagen ze op de snuitkevertjes die de bekerknoppen opvreten. Mieren die dood gaan worden zelf plantenvoedsel.

Verbond

Dankzij de diensten van de mieren, en vooral dankzij hun hulp bij het verteren van de vangst, kan een plant waarin mieren wonen meer blad aanmaken, groter worden en meer en grotere bekers ontwikkelen waarmee hij nog meer voedsel vergaart.

Het is een uniek verbond. De mier kan niet leven zonder de plant. En de plant floreert niet zonder de mier. Je kunt je afvragen of je hem nog wel een vleeseter kunt noemen.

Willy van Strien

Foto: NepGrower (Wikimedia Commons, public domain)

Bron:
Bazile, V., J.A. Moran , G. Le Moguédec, D.J. Marshall & L. Gaume, 2012. A carnivorous plant fed by its ant symbiont: a unique multi-faceted nutritional mutualism. PLoS ONE 7(5): e36179. Doi: 10.1371/journal.pone.0036179

Nieuwere berichten »

© 2025 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑