Bange dagen

Rivierkreeft mijdt licht als hij pantser vernieuwt

rode rivierkreeft is angstig tijdens vervelling

Normaal is de rode rivierkreeft een stoere gast. Maar als hij zijn pantser moet vervangen, verdwijnt zijn bravoure, zoals Julien Bacqué-Cazenave en collega’s rapporteren.

Kreeftachtigen of schaaldieren hebben geen skelet van binnen, zoals wij. In plaats daarvan hebben ze een pantser, een uitwendig skelet. Dat heeft als voordeel dat ze zijn ingepakt in een stevige doos. Zo kunnen ze tegen een stootje. Maar er is ook een keerzijde: het opgesloten lichaam kan niet groeien. Daarom moet zo’n dier zijn pantser van tijd tot tijd vervangen door een grotere. Het oude gaat eraf, er komt een nieuwe voor in de plaats.
Dat is geen kleinigheid, zoals Julien Bacqué-Cazenave en collega’s laten zien.

Proces van een maand

De onderzoekers wilden weten hoe het de rode rivierkreeft, Procambarus clarkii, tijdens zo’n wisseling vergaat. De kreeft komt van nature voor in Mexico en het zuiden van de Verenigde Staten en is op veel andere plaatsen geïntroduceerd. In Europa heeft hij zich als exoot gevestigd, en in Nederland zie je hem steeds vaker, ook op het droge en vaak in dreighouding.
De wisseling van pantser is een langdurig en complex proces. De chitine waaruit het pantser bestaat wordt afgescheiden door de opperhuid en het pantser zit daaraan vast. Die verbinding moet verbroken worden en de opperhuid moet een nieuw pantser vormen. De aanhechtingsplaatsen van de spieren die aan het pantser zijn verankerd, moeten verhuizen.
Als het oude pantser is afgeworpen, komt het nieuwe bloot te liggen. Dan is de rivierkreeft onbeschermd en kwetsbaar, want zijn nieuwe omhulsel is de eerste tijd nog dun en teer. Het moet dik en hard worden voordat het dier er wat aan heeft.
Het hele proces neemt ongeveer een maand in beslag: het duurt twee weken voor het oude pantser is afgeworpen en daarna twee weken tot het nieuwe pantser hard is.

Angstig

De rode rivierkreeft is een stoer baasje, maar in de maand van pantserwisseling, met name in de derde week, is hij niet op zijn gemak, blijkt uit proeven van Bacqué-Cazenave. Hij testte de dieren elke twee of drie dagen in een kruisvormige proefopstelling met twee verlichte en twee donkere armen. Als er niets aan de hand was, brachten de rivierkreeften 40 procent van hun tijd in het verlichte deel van de proefopstelling door. Maar kreeften die hun pantser zouden gaan verliezen, begonnen een paar dagen van tevoren het licht te mijden en de eerste week nadat het oude pantser was afgeworpen verbleven ze bijna voortdurend in het duister.
Uit eerder werk wisten de onderzoekers dat de dieren dit doen als ze bang zijn.

De afkeer van licht hing inderdaad samen met de wisseling, bleek toen de onderzoekers de dieren een hormoon toedienden dat het proces op gang brengt, een zogenoemd ecdysteroïde hormoon. Maar als de dieren een kalmeringsmiddel erbij kregen, meden ze het licht niet. Daaruit leiden de onderzoekers af dat de afkeer echt een angstreactie is.

De periode van wisselen is duidelijk niet fijn. Maar als het achter de rug is, zit een rivierkreeft weer voor twee tot zes maanden veilig in zijn harnas.

Willy van Strien

Foto: Andrew C (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bron:
Bacqué-Cazenave, J., M. Berthomieu, D. Cattaert, P. Fossat & J.P. Delbecque, 2019. Do arthropods feel anxious during molts? Journal of Experimental Biology 222: jeb186999. Doi: 10.1242/jeb.186999

Romantiek in zee

Mosselkreeftjes maken sprookjesachtige verlichting

mosselkreeftje verdedigt zich met licht tegen vis

Met een prachtig lichtspel proberen mannelijke mosselkreeftjes een vrouwtje te lokken. Elke soort heeft zijn eigen showprogramma, met ofwel hele korte flitsen, ofwel lichtjes die seconden lang blijven gloeien. Nicholai Hensley en collega’s onderzochten de chemie daarachter.

Het moet sprookjesachtig mooi zijn: tientallen blauwe lichtjes die dansen in het donkere water van de Caribische Zee. Het schouwspel is weggelegd voor wie aan het begin van de nacht duikt of snorkelt. De lichtkunstenaars zijn mosselkreeftjes van de familie Cypridinidae, kreeftjes van hooguit een paar millimeter groot met een schaal die uit twee kleppen bestaat. Dat lijkt op de schelp van een mossel, vandaar de naam.
Een even treffende benaming is zeevuurvliegjes.
Nicholai Hensley en collega’s verdiepen zich in hun gedrag en in de scheikunde achter het licht.

Slijmbolletjes

Mosselkreeftjes maken licht door slijm uit te stoten met twee stoffen erin, varguline en het enzym c-luciferase. Die stoffen gaan in zeewater een reactie met zuurstof aan waarbij blauw licht vrijkomt.
De mosselkreeftjes gebruiken hun licht op de eerste plaats als verdediging tegen roofvijanden. Als een vis een mosselkreeftje oppakt, produceert die een wolk lichtgevend slijm dat via de kieuwen van de vis naar buiten stroomt. De vis schrikt, en wordt zichtbaar voor zijn eigen roofvijanden. Hij spuugt het hapje maar gauw uit.

Bij de Cyprinidae-mosselkreeftjes die in de Caribische Zee leven gebruiken de mannetjes dezelfde lichtreactie ook op een veel subtielere manier en met een heel ander doel: ze maken lichtgevende slijmbolletjes om een vrouwtje tot paring verleiden. En dat levert de sprookjesachtige taferelen op.

Lijn van lichtjes

De best bekende versierder met lichtreclame is het mosselkreeftje Photeros annecohenae, een van de meest voorkomende soorten voor kust van Belize. In het eerste donkere uur van de nacht, als de zon onder is en ook de maan niet schijnt, geven groepen mannetjes een lichtshow boven zeegrasvelden. Ze moeten zich van hun beste kant laten zien, want er is veel concurrentie om vrouwtjes. De meeste vrouwtjes zijn namelijk niet beschikbaar. Vrouwtjes houden hun bevruchte eitjes een tijdlang in een broedbuidel bij zich, en hebben in die periode geen interesse in het andere geslacht.
Amerikaanse biologen onderzochten de baltsende mannetjes in het lab, bij infrarood licht. Zo’n mannetje zwemt eerst een rondje vlak boven het zeegras en laat dan een stuk of drie slijmbolletjes los die als felle lichtflitsen te zien zijn, waarschijnlijk om de aandacht op zich te vestigen. Vervolgens zwemt hij in een smalle spiraal omhoog en plaatst onderweg met regelmatige tussenpozen iets zwakkere lichtbolletjes in het water. Hij zwemt snel, maar remt steeds even af om een lichtbolletje te maken.
Zo ontstaat een lijn van ongeveer twaalf achtereenvolgens kort opflitsende lichtjes die 60 centimeter lang kan zijn. Als hij boven is, schiet hij terug naar beneden om aan een nieuwe serie te beginnen. Vaak sluiten andere mannetjes zich bij hem aan en laten synchroon hun lichtjes meeflitsen.

Onderscheppen

Vrouwtjes die willen paren beoordelen de mannetjes op hun show. Vindt een vrouwtje een mannetje interessant, dan zwemt ze op hem af zonder zelf licht te maken. Dankzij zijn regelmatige flitspatroon weet zij hem vlak boven zijn laatste lichtflits te treffen. Opzet geslaagd.
Mannetjes proberen ook wel een vrouwtje aan de haak te slaan zonder zelf licht te produceren. Ze onderscheppen dan een vrouwtje dat naar een ander mannetje onderweg is.
Zelf een show beginnen, meeflitsen met een ander of stiekem op een vrouwtje af gaan: een mannetje kan makkelijk schakelen tussen deze opties.

Eigen show

In de Caribische Zee komen ook veel andere soorten Cypridinidae voor, en er leven er meestal een stuk of tien op dezelfde plaats. Omdat elke soorten zijn eigen karakteristieke lichtshow heeft, vindt een vrouwtje makkelijk een partner van de goede soort. De shows verschillen onder meer in het traject dat een mannetje aflegt, het aantal lichtbolletjes dat hij in het water plaatst, de helderheid van het licht, de afstand en het tijdsinterval tussen lichtjes en de tijd dat een lichtje zichtbaar blijft.

Romantisch

Hensley ging na hoe dat verschil in levensduur van de lichtbolletjes ontstaat. Hoewel alle soorten dezelfde chemische reactie uitvoeren om de bolletjes te maken, loopt die duur sterk uiteen: sommige soorten, zoals Photeros annecohenae, maken flitsen die slechts een fractie van een seconde aanhouden, andere maken lichtjes die wel 15 seconden blijven gloeien.
Het blijkt dat het enzym c-luciferase tussen de soorten verschilt, en de ene variant doet de lichtreactie sneller verlopen dan de andere. Dat bepaalt hoe snel een slijmbolletje uitdooft. Daarnaast hangt de duur van de reactie af van de hoeveelheid varguline ten opzichte van de hoeveelheid enzym: hoe meer varguline, hoe langer het duurt voordat het allemaal is omgezet en het licht dooft.

Overigens maken baltsende mannetjes veel minder licht dan een beestje in nood. Romantische sfeerverlichting hoeft niet zo groots en fel te zijn.

Willy van Strien

Foto: Lichtgevende wolk rond een visje dat een mosselkreeftje wilde opeten. De vis zal het mosselkreeftje uitspugen © Trevor Rivers & Nicholai Hensley

De zeerups gebruikt licht als verdedigingsmiddel op een andere manier

Bronnen:
Hensley, N.M., E.A. Ellis, G.A. Gerrish, E. Torres, J.P. Frawley, T.H. Oakley & T.J. Rivers, 2019. Phenotypic evolution shaped by current enzyme function in the bioluminescent courtship signals of sea fireflies. Proceedings of the Royal Society B 286: 20182621. Doi: 10.1098/rspb.2018.2621
Rivers, T.J. & J.G. Morin, 2013. Female ostracods respond to and intercept artificial conspecific male luminescent courtship displays. Behavioral Ecology 24: 877–887. Doi: 10.1093/beheco/art022
Rivers, T.J. & J.G. Morin, 2012. The relative cost of using luminescence for sex and defense: light budgets in cypridinid ostracods. The Journal of Experimental Biology 215, 2860-2868. Doi: 10.1242/jeb.072017
Morin, J.G. & A.C. Cohen, 2010. It’s all about sex: bioluminescent courtship displays, morphological variation and sexual selection in two new genera of Caribbean ostracodes. Journal of Crustacean Biology 30: 56-67. Doi: 10.1651/09-3170.1
Rivers, T.J. & J.G. Morin, 2009. Plasticity of male mating behaviour in a marine bioluminescent ostracod in both time and space. Animal Behaviour 78: 723-734. Doi: 10.1016/j.anbehav.2009.06.020
Rivers, T.J. & J.G. Morin, 2008. Complex sexual courtship displays by luminescent male marine ostracods. The Journal of Experimental Biology 211: 2252-2262. Doi: 10.1242/jeb.011130

Geordende luchtbrigade

Vliegende wachters bijenkolonie kiezen slim positie

Zwevende wachters bij angelloze bij Tetragonisca angustula

Het is voor een roofbij moeilijk om een kolonie van de angelloze bij Tetragonisca angustula te verrassen, want zwevende wachters zien hem aankomen. Die wachters stellen zich ordelijk op, laten Kyle Shackleton en collega’s zien.

Werksters van het angelloze bijtje Tetragonisca angustula verdedigen hun kolonie buitengewoon goed tegen vijanden. Sommige werksters zijn gespecialiseerde bewakers; ze zijn zwaarder dan andere werksters en hebben langere poten. Zo’n speciale soldatenkaste is van andere bijensoorten niet bekend. En terwijl zulke bewakers overdag altijd in of bij de nestopening staan, zijn er vaak ook enkele die voor de ingang in de lucht hangen en de weg ernaartoe in het oog houden, vooral in de middag. Ook zo’n vliegende brigade is uniek.

Roofoverval

De grootste vijand is de roofbij Lestrimelitta limao. Roofbij-werksters verzamelen zelf geen nectar en stuifmeel van bloemen, maar halen dat uit kolonies van andere soorten. Ze jatten ook voedsel dat voor de larven is klaargemaakt en bouwmateriaal. Tetragonisca angustula, met zijn grote kolonies, is kwetsbaar voor deze vijand. Geen wonder dus er bewakers zijn die in de gaten houden wie er in de buurt van het nest komt. Het is zaak een enkele naderende roofbij meteen flink aan te pakken, want het is een verkenner. Zonder tegenwerking kan die honderden soortgenoten optrommelen voor een grootscheepse roofoverval die uren of dagen duurt.

Naarmate er meer vliegende wachters actief zijn, is een vijand er sneller bij en wordt hij op grotere afstand van het nest overmeesterd. De bewakers herkennen de roofbij aan zijn geur en kleur; hij is zwart en ruikt naar citroen. Ze duiken op hem en werken hem op de grond door zich vast te klampen aan een antenne of vleugel. Doden kunnen ze hem niet, want hij is drie keer zo zwaar. Maar ze houden hem wel tegen.

Maximaal gezichtsveld

Vaak hangen slechts enkele vliegende wachters voor het nest. Kyle Shackleton en collega’s laten nu zien dat die niet willekeurig hun positie kiezen, maar zich ordelijk opstellen. Als er twee vliegende wachters zijn, zal er meestal een links en een rechts van de toegangsweg zweven. Zijn er drie, dan gebeurt het zelden dat ze zich alle drie aan dezelfde kant bevinden; het is meestal twee op een. En vier wachters groeperen zich meestal twee aan twee en soms drie tegen een; dat ze alle vier aan dezelfde kant hangen komt praktisch niet voor. Door hun slimme verdeling hebben de vliegende wachters gezamenlijk een maximaal gezichtsveld en kunnen ze een naderende vijand het snelst ontdekken.

Als er acuut gevaar dreigt, komen er meer wachters voor het nest zweven. Dan is een gelijke verdeling over links en rechts minder belangrijk, want met z’n allen hebben ze toch wel goed zicht. ’s Nachts is bewaking niet nodig; dan sluiten de bijen de nestingang af met was.

Willy van Strien

Foto:
Tetragonisca angustula: een vliegende wachter bij de nestingang. Bibafu (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Bronnen:
Shackleton, K., D.A. Alves & F.L.W. Ratnieks, 2018. Organization enhances collective vigilance in the hovering guards of Tetragonisca angustula bees. Behavioral Ecology 29: 1105-1112. Doi: 10.1093/beheco/ary086
Grüter, C., C. Menezes, V.L. Imperatriz-Fonseca & F.L.W. Ratnieks, 2012. A morphologically specialized soldier caste improves colony defense in a neotropical eusocial bee. PNAS 109: 1182-1186. Doi: 10.1073/pnas.1113398109
Grüter, C., M.H. Kärcher & F.L.W. Ratnieks, 2011. The natural history of nest defence in a stinngless bee, Tetragonisca angustula (Latreille) (Hymenoptera: Apidae), with two distinct types of entrance guards. Neotropical Entomology 40: 55-61. Doi: 10.1590/S1519-566X2011000100008
Van Zweden, J.S., C. Grüter, S.M. Jones & F.L.W. Ratnieks, 2011. Hovering guards of the stingless bee Tetragonisca angustula increase colony defensive perimeter as shown by intra- and inter-specific comparisons. Behavioral Ecology and Sociobiology 65: 1277-1282. Doi: 10.1007/s00265-011-1141-2

Dwaallichtjes

Zeerups misleidt vijand door gloeiende schildjes los te laten

zeerups maakt licht ter verdediging

Als de gladschubbige zeerups door een kreeft wordt aangevallen, verschijnen er groene lichtjes in het water. Het zijn rugschildjes en stukjes van de staart die de worm losliet om te ontsnappen, laten Julia Livermore en collega’s zien.

Het ziet er haast feestelijk uit: dieren die licht geven, zoals vuurvliegjes. In zee gebeurt dat nog veel meer dan op het land, want de meeste lichtkunstenaars leven in donker water. Ze zetten hun licht aan om zich tegen roofvijanden te verdedigen of om prooien te lokken, of ze voeren een lichtshow op om een partner te interesseren.

De gladschubbige zeerups, Harmothoe imbricata, gebruikt licht als verdedigingsmiddel, schrijven Julia Livermore en collega’s. De worm, drie tot zes centimeter lang is, komt overal op het noordelijk halfrond voor, van inter-getijdengebieden aan de kust tot op een diepte van een paar kilometer. Op zijn rug heeft hij vijftien paar schijfvormige schildjes ter bescherming. Die zenden groene lichtflitsen uit als de worm geprikkeld wordt. Hij kan ze de schildjes ook afstoten, en dan zweven ze een poos als lampjes door het water. Is hij erg in nood, dan laat hij ook de laatste lichaamssegmenten los, en ook die geven dan licht.

Misleid

De onderzoekers laten zien hoe de worm op die manier daadwerkelijk aan zijn roofvijanden, krabben en kreeften, kan ontkomen. Ze haalden wormen in het lab en deden proeven, waarbij ze de Amerikaanse kreeft, Homarus americanus, of de strandkrab, Carcinus maenas, bij een worm opsloten; er was voorzien in een schuilplek voor de belaagde worm.
Als een vijand nadert, probeert een worm soms langzaam zwemmend ongezien weg te komen. Lukt dat niet, dan laat hij rugschildjes opflitsen, en/of stoot hij schildjes en soms ook segmenten van het staartstuk af, die vervolgens licht uitstralen. Door de bewegingen van de dieren warrelen de opgloeiende delen in het water rond. De roofvijand wordt erdoor misleid: hij gaat achter de lichtjes aan, grijpt ze – en eet de afgeworpen onderdelen op.

Intussen heeft de worm een kans om zelf veilig te ontsnappen, zo blijkt. Vooral als hij ook segmenten afstoot is zijn overlevingskans groot. De lichtjes zijn dus een effectieve verdediging, maar ook een dure: de worm offert zijn beschermende schildjes en soms ook een stuk staart op. Dat groeit allemaal weer aan, maar het duurt een poosje: een paar dagen voor de schildjes, een paar weken voor de segmenten. Maar goed, het offer kan zijn leven redden.

Willy van Strien

Foto: Harmothoe impar, een soort die nauw verwant is aan Harmorhoe imbricata. Saxifraga-Eric Gibcus

De onderzoekers filmden proeven met de krab als vijand

Een lantaarnvis gebruikt licht om prooien te lokken

Bronnen:
Livermore, J., T. Perreault & T. Rivers, 2018. Luminescent defensive behaviors of polynoid polychaete worms to natural predators. Marine Biology 165: 149. Doi: 10.1007/s00227-018-3403-2
Verdes, A. & D.F. Gruber, 2017. Glowing worms: biological, chemical, and functional diversity of bioluminescent Annelids. Integrative and Comparative Biology 57: 18-32. Doi:10.1093/icb/icx017
Plyuscheva, M. & D. Martin, 2009. On the morphology of elytra as luminescent organs in scale-worms (Polychaeta, Polynoidae). Zoosymposia 2: 379-389. Doi: 10.11646/zoosymposia.2.1.26

Schrikeffect

Bedreigde skink laat het achterste van zijn tong zien

Blauwtongskink steekt zijn tong uit tegen roofvijand

Blauwtongskinken hebben een toepasselijke naam. De hagedissen hebben inderdaad een opzichtige blauwe tong, en die steken ze soms ver uit om hem goed te laten zien. Arnaud Badiane en collega’s vertellen waarom.

Het zijn weinig opvallende dieren, de blauwtongskinken uit Australië, Indonesië en Papoea-Nieuw-Guinea. Ze hebben een schutkleur die hen beschermt tegen zoekende roofvijanden. Maar hun tong springt juist in het oog dankzij een opvallend blauwe kleur, en die blauwe lap steken ze soms opeens ver uit.
Arnaud Badiane en collega’s betogen dat ook die tong de dieren beschermt tegen roofvijanden, juist omdat hij zo afsteekt tegen de achtergrond. Een blauwtongskink gebruikt zijn tong als verdedigingsmiddel op het laatste moment, stellen ze, als een roofvijand op het punt staat om toe te slaan. De plotseling uitgestoken kleurvlag brengt de vijand even van slag – en dat geeft de skink een kans om te ontkomen.

Reflex

De onderzoekers onderbouwen hun verhaal met proeven waarin ze de gewone blauwtongskink, Tiliqua scindoides intermedia, confronteren met modellen van verschillende roofdieren: een slang, een varaan, een vogel, een vos of, ter controle, een stuk hout.
De skinken in deze proeven hielden zich gedeisd tot zo’n nagemaakte roofvijand heel dichtbij kwam. Dan openden ze opeens hun bek en lieten ze letterlijk het achterste van hun tong zien door die zo ver mogelijk uit te steken. Vooral op een model van een vogel en een vos reageerden ze vaak door de tong te laten zien en tegenover slang en vos staken ze hem het verst naar buiten. Om het schrikeffect van een uitgestoken tong te vergroten maakten ze zich tegelijkertijd groot en begonnen ze te sissen.

De achterkant van de tong is het meest intensief van kleur, en als een in het nauw gedreven blauwtongskink zijn tong uitsteekt naar een aanvaller, toont hij dat gedeelte. De kleur is goed zichtbaar voor de ogen van zijn natuurlijke vijanden.
Het idee is dat roofvijanden niet kunnen leren om zo’n plotseling te voorschijn springende blauwe tong te negeren: een schrikreflex zou onvermijdelijk zijn. Maar hoe roofvijanden in werkelijkheid reageren, moeten de biologen nog nagaan. Schrikken zij inderdaad, dan zouden blauwtongskinken in nood met succes hun tong als laatste wapen in de strijd kunnen werpen.

Willy van Strien

Foto: Gewone blauwtongskink, Tiliqua scindoides intermedia. ©Shane Black

Bron:
Badiane, A., P. Carazo, S.J. Price-Rees, M. Ferrando-Bernal & M.J. Whiting, 2018. Why blue tongue? A potential UV-based deimatic display in a lizard. Behavioral Ecology and Sociobiology 72: 104. Doi: 10.1007/s00265-018-2512-8

Camouflagepak

Overdekt met sponzen valt een krab niet zo op

De krab Camposcia retusa versiert zich uitbundig

De krab Camposcia retusa versiert zijn poten en pantser uitbundig met stukken spons. Hij doet dat waarschijnlijk om roofvijanden te misleiden, schrijven Rohan Brooker en collega’s. Hij versiert zich namelijk het meest als hij geen plekken heeft om zich te verschuilen.

Uitgedost met veel vastgehechte stukjes spons, aangevuld met wat algen en dood organisch materiaal, scharrelt de krab Camposcia retusa rond: een komisch gezicht. De krab leeft op tropische koraalriffen in de Indische Oceaan en het westelijk deel van de Stille Oceaan. Wat brengt dit beestje, met een schild van maximaal drie centimeter breed, ertoe om al dat spul met zich mee te zeulen?
Volgens Rohan Brooker en collega’s doet hij het om zich onzichtbaar te maken voor zijn roofvijanden. Bovendien zijn veel sponzen giftig, dus de krab maakt zich ook nog eens onaantrekkelijk voor vijanden die hem ondanks de camouflage toch in de smiezen hebben.

De onderzoekers wilden weten hoe de krabben zich precies versieren. Ze bekeken een aantal krabben die ze hadden gevangen en in een aquarium boden ze krabben rode polyester pompoms van verschillende formaten aan om te zien wat ze daarmee zouden doen.
Ze constateerden dat de dieren vooral hun pantser en de achterste twee pootparen bedekken (ze hebben vier paar poten). In het experiment plaatsten ze de grootste en zwaarste pompoms alleen op de achterste poten, die het stevigst zijn. De scharen – waarmee ze eten en communiceren – en het eerste pootpaar hielden ze nagenoeg vrij.
De delen die uitbundig versierd worden zijn daartoe uitgerust met speciale haren die lijken op de haakjes van de harde helft van klittenband. Daar hechten stukjes spons en ander materiaal makkelijk op vast.

In een nieuw experiment kregen de krabben in hun bak al dan geen schuilplaats in de vorm van een gebogen stuk pvc-buis. De krabben die zich niet konden verstoppen versierden zich uitvoeriger dan de krabben die wel een schuilplaats hadden. Vandaar de conclusie dat de versiering dient als verdediging tegen roofvijanden. Omdat de dieren allerlei materiaal van de zeebodem gebruiken, zullen ze minder in het oog springen. En omdat ze een voorkeur voor sponzen hebben, zal de versiering een afschrikwekkend effect hebben.
Het zou mooi zijn als de onderzoekers nu nog kunnen laten zien dat roofvijanden krabben in camouflagepak inderdaad minder makkelijk vinden, of dat de sponzen hen afschrikken.

Er zijn meer dieren die op de versiertoer gaan, vooral dieren die in het water leven. Camposcia retusa is een prachtig voorbeeld.

Willy van Strien

Foto: Patrick Randall (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Drie voorbeelden van versierde krabben op YouTube: 1, 2, 3

Bron:
Brooker, R.M., E.C. Muñoz Ruiz, T.L. Sih & D.L. Dixson, 2017. Shelter availability mediates decorating in the majoid crab, Camposcia retusa. Behavioral Ecology, 17 oktober online. Doi: 10.1093/beheco/arx119

Steenkleurig blad

Camouflage beschermt bergplant tegen vraat

Helmbloem Corydalis hemidicentra heeft de kleur van de stenige ondergrond

Het is geen toeval dat hoog in de bergen van China helmbloemen groeien met bladeren in de kleur van steen. Planten zonder steenkleur worden door vlinders gevonden en door rupsen weggevreten, laten Yang Niu en collega’s zien.

Apollovlinder legt eitjes bij Corydalis-plantDe bladeren van de helmbloemsoort Corydalis hemidicentra zijn niet lekker fris groen, maar hebben de kleur van stenen: donkergrijs, roodbruin of grijsgroen.
Dat is ongewoon, maar niet voor niets. De plant groeit op kale, stenige ondergrond in de zeer hoge bergen in Zuidwest-China. Een normale groene bladkleur zou daar erg opvallen en plantenetende insecten aantrekken; een schutkleur beschermt de planten daartegen.
De voornaamste vijanden van de bergplanten zijn apollo-vlinders, zoals Parnassius cephalus. De vlindervrouwtjes zoeken helmbloemplanten op en leggen hun eitjes op de rotsen naast zo’n plant. Als de rupsen uitkomen, staat hun maaltje klaar. Ze vreten de plant vrijwel helemaal op.

Corydalis hemidicentra: drie kleuren steen, drie bladkleurenDe bladeren van Corydalis hemidicentra passen qua kleur vrijwel altijd goed bij de achtergrond. Waar het gesteente grijs is, zijn de bladeren grijs, tussen roodbruine stenen groeien roodbruine planten en op een grijsgroene ondergrond staan grijsgroene planten. Yang Niu en collega’s laten zien dat de bladkleur niet alleen voor ons, maar ook voor vlinderogen gelijk is aan de achtergrondkleur. De steenkleuren ontstaan doordat de bladeren niet alleen groen pigment (chlorofyl) bevatten, zoals normaal, maar ook rood pigment (anthocyaan) en met lucht gevulde ruimtes die wit kleuren. De bladkleur is erfelijk bepaald.

Niu had eerder onderzoek gedaan aan een andere helmbloemsoort uit de bergen, Corydalis benecincta, waarvan een vorm met groen en een vorm met grijs blad bestaat. Hij had gevonden dat apollo-vlinders de groene planten inderdaad veel makkelijker vinden, met als gevolg dat veel groene planten door vraat verloren gaan, terwijl grijze planten vaak ontkomen. Voor planten die aan de vlinders ontsnappen maakt het niet uit of ze grijsgroen zijn of groen: beide vormen doen het even goed. Ook voor Corydalis hemidicentra zal gelden dat niet-gecamoufleerde planten opgegeten worden, terwijl planten met schutkleuren blijven staan. Dat verklaart dat de bladkleur van de planten altijd goed past bij de achtergrond.

Terwijl de planten zich door camouflage verborgen houden voor vlinders, moeten ze voor bestuivers juist wel goed te vinden zijn. Dankzij de opvallend gekleurde bloemen – blauw bij Corydalis hemidicentra, lichtpaars bij Corydalis benecincta – zijn ze dat ook. Maar die bloemen verschijnen pas als de planten niet meer in gevaar zijn, dat wil zeggen als de periode waarin vlinders hun eitjes leggen voorbij is.

Er zijn veel dieren een schutkleur hebben om niet op te vallen, maar er zijn dus ook planten met bladeren in de achtergrondkleur, vooral in kale berggebieden. In een begroeid gebied kan een voor planteneters aantrekkelijke plant juist beter groen zijn; hij valt dan niet op tussen de andere planten.

Willy van Strien

Foto’s: ©Yang Niu

Bronnen:
Niu, Y., Z. Chen, M. Stevens & H. Sun, 2017. Divergence in cryptic leaf colour provides local camouflage in an alpine plant. Proceedings of the Royal Society B 284: 20171654. Doi: 10.1098/rspb.2017.1654
Niu, Y., G. Chen, D-L. Peng, B. Song, Y. Yang, Z-M. Li & H. Sun, 2014. Grey leaves in an alpine plant: a cryptic colouration to avoid attack? New Phytologist 203: 953-963. Doi: 10.1111/nph.12834

Behoefte aan peuken

Mexicaanse huismus neemt bijwerkingen op de koop toe

Mexicaanse huismus gebruikt peuken om parasieten te bestrijden

Doorrookte sigarettenfilters zijn vies. Toch leggen sommige vogels dit spul in hun nest, want de nicotine houdt bloedzuigende parasieten weg. Ze doen het alleen als het nodig is, laten Monserrat Suárez-Rodríguez en Constantino Macías Garcia zien.

Filters van sigarettenpeuken zijn in trek bij een aantal vogels, waaronder de Mexicaanse roodmus. Vogels verwerken cellulosevezels uit de peuken in de bekleding van hun nest, die verder bestaat uit gebruikelijker zacht materiaal zoals veren, haren en draadjes. Monserrat Suárez-Rodríguez en Constantino Macías Garcia vroegen zich af of de vogels er zomaar peuken bij stoppen, of dat het is om hun jongen te beschermen tegen bloedzuigende parasieten: luizen en mijten.
Uit eerder onderzoek wisten ze namelijk dat die parasieten wegblijven van nicotine, en hoe meer van nicotine doordrenkt materiaal uit sigarettenpeuken ze in een nest hadden aangetroffen, hoe minder parasieten er waren. De jonge vogels varen daar wel bij: ze groeien beter en meer jongen vliegen uit naarmate de bekleding van het nest meer peukmateriaal bevat, en het nest dus minder parasieten telt.

Daar staat tegenover dat het peukmateriaal ook schadelijk is voor zowel de volwassen vogels als de jongen. Er zitten meer dan vierhonderd stoffen in waarvan er veel giftig zijn. Naast nicotine zijn dat onder meer zware metalen en bestrijdingsmiddelen; via huidcontact en ingeademde lucht krijgen de vogels ze binnen.
De onderzoekers analyseerden bloedmonsters van zowel broedende oudervogels als hun jongen die aan peuken waren blootgesteld, en zagen afwijkingen aan het erfelijk materiaal in veel rode bloedcellen (rode bloedcellen van vogels hebben een celkern met erfelijk materiaal, in tegenstelling tot menselijke rode bloedcellen, die kernloos zijn). Hoe meer peukmateriaal in een nest, hoe meer afwijkingen. Rode bloedcellen gaan slechts twee tot vier weken mee en worden dan vervangen, dus die schade is misschien niet zo erg. Maar waarschijnlijk raken ook celtypen die langer meegaan beschadigd. De vraag is of het voordeel van peukmateriaal in het nest – minder parasieten en daardoor betere groei – daartegen opweegt.

Het antwoord zal ervan afhangen of de peuken hard nodig zijn om parasieten te bestrijden.

Nu blijkt uit experimenten dat Mexicaanse roodmussen daar naar handelen: ze stoppen meer doorrookte cellulosevezels in de nestbekleding als ze werkelijk met parasieten te maken hebben.
De onderzoekers haalden de bekleding weg uit nesten wanneer de jongen net uit het ei gekomen waren en vervingen die door een laag vilt; daarmee hadden ze tegelijkertijd ook de meeste parasieten verwijderd. De oude bekleding onderzochten ze op cellulosevezels. In een deel van de viltnestjes brachten ze levende mijten aan, in een ander deel dode mijten en in de overige niets. Nadat de jongen waren uitgevlogen haalden ze de viltnestjes op en keken hoeveel peukmateriaal de ouders erin gestopt hadden.
Ze constateerden dat de vogels meer peuken hadden verzameld als er levende mijten waren toegevoegd, dus als het zinvol was. Ook vogels die in de oorspronkelijke nestbekleding veel peukmateriaal hadden gestopt, haalden nu meer peuken binnen; zij hadden kennelijk tijdens de periode van broeden met parasieten te maken gehad.

De vogels verzamelen peuken niet zomaar als willekeurig bouwmateriaal, is de conclusie; het is een reactie op de aanwezigheid van parasieten, een vorm van zelfmedicatie.

Willy van Strien

Foto: Mexicaanse roodmus, mannetje voedt jong. Susan Rachlin (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Zie ook: Verfrissende peuk

Bronnen:
Suárez-Rodríguez, M. & C. Macías Garcia, 2017. An experimental demonstration that house finches add cigarette butts in response to ectoparasites. Journal of Avian Biology, 1 september online. Doi: 10.1111/jav.01324
Suárez-Rodríguez, M., R.D. Montero-Montoya & C. Macías Garcia, 2017. Anthropogenic nest materials may increase breeding costs for urban birds. Frontiers in Ecology and Evolution 5: 4. Doi: 10.3389/fevo.2017.00004
Suárez-Rodríguez, M. & C. Macías Garcia, 2014. There is no such a thing as a free cigarette; lining nests with discarded butts brings short-term benefits, but causes toxic damage. Journal of Evolutionary Biology 27: 2719–2726. Doi: 10.1111/jeb.12531

Achter het behang geplakt

Slakkenhuis als wapen tegen parasitaire wormpjes

huisje van gewone tuinslak kapselt parasitaire wormpjes in

Parasitaire wormpjes die een slakkenhuisje inkruipen worden soms door de cellen van de binnenbekleding van dat huisje gevangen, ingekapseld en tegen de wand gezet, laat Robbie Rae zien.

Dankzij het huisje kan een huisjesslak tegen een stootje. Het huisje beschermt hem tegen beschadiging, roofvijanden, hitte en kou, droogte en regen. Maar er is meer, ontdekte Robbie Rae. Slakken gebruiken hun huisje ook om parasitaire rondwormpjes (nematoden) uit te schakelen. Deze parasieten vallen de slakken al lastig sinds die op aarde verschenen, zo’n 400 miljoen jaar geleden. Dat slakken iets hebben ontwikkeld om zich tegen hen te verweren is dus logisch, maar tot nu was geen verdedigingsmethode bekend.

Rae stelde in het lab een aantal gewone tuinslakken (Cepaea nemoralis) gedurende een aantal weken bloot aan rondwormpjes van de soort Phasmarhabditis hermaphrodita. Dit in de bodem levende diertje van nog geen 2 millimeter lang kan veel soorten slakken infecteren en uiteindelijk doden, maar er zijn ook slakken waarop het geen vat heeft, waaronder de gewone tuinslak; zij zijn tegen hem bestand. Rae volgde de confrontatie tussen tuinslak en wormen om erachter te komen hoe de slak de parasieten uitschakelt.

rondwormpjes aan het slakkenhuis geplakt Daarbij blijkt de binnenbekleding van het huisje cruciaal te zijn. Cellen die deel uitmaken van die bekleding hechten zich aan een naar binnen gekropen wormpje, vermenigvuldigen zich en verspreiden zich over het beestje totdat het helemaal bedekt is. Het wormpje wordt met de cellaag verankerd aan de binnenkant van het huisje en gaat dood. Tuinslakken kapselen op deze manier niet alleen dit dodelijke wormpje in, maar ze gebruiken de afweerreactie ook tegen minder schadelijke rondwormpjes, bleek uit proeven.

En buiten gebeurt dat volop. Rae verzamelde gewone en witgerande tuinslakken (Cepaea hortenis) in het veld en zag dat veel slakken verschillende soorten wormpjes ‘achter het behang geplakt’ hebben, tot soms wel 100 exemplaren per huisje.  Ook de segrijnslak (Cornu aspersum) – net als de tuinslakken een huisjesslak die in Nederland voorkomt – maakt binnengedrongen wormpjes op deze manier onschadelijk.
Tenslotte bekeek hij een groot aantal huisjesslakken uit museumcollecties en constateerde dat heel veel soorten slakken parasieten kunnen inkapselen. Gevangen wormpjes blijven voorgoed aan de wand vastgehecht; ze zijn zelfs terug te vinden in slakken die al een paar honderd jaar dood zijn. Omdat dit verdedigingsmechanisme wijd verspreid is binnen de grote en oude groep van de landslakken, moet het al zo’n 100 miljoen jaar oud zijn. Zelfs enkele naaktslakken schakelen parasitaire rondwormen op deze manier uit. Ze hebben in de loop van de evolutie hun huisje verloren, maar bij veel soorten is er een restant van over, en daarmee kunnen ze wormpjes vangen en inkapselen.

Een soort huisjesslak die zich niet tegen het rondwormpje Phasmarhabditis hermaphrodita kan verdedigen is de bolle duinslak (Cernuella virgata). Kennelijk weet het wormpje zijn afweerreactie te blokkeren. Ook veel naaktslakken zijn niet tegen de parasiet opgewassen, en het wormpje is dan ook op de markt als biologisch bestrijdingsmiddel tegen plantenetende naaktslakken.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: gewone tuinslak, Cepaea nemoralis. Kristian Peters (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)
Klein: wormpjes tegen de wand van een slakkenhuis geplakt. © Robbie Rae

Bron:
Rae, R., 2017. The gastropod shell has been co-opted to kill parasitic nematodes. Scientific Reports 7: 4745. Doi: 10.1038/s41598-017-04695-5

Het venijn in de kop

Vis met giftige hoektanden heeft veel navolgers

Sabeltandslijmvis Petroscirtes breviceps bootst een giftige soort na

Meiacanthus-soorten zijn als enige vissen bewapend met giftige tanden. Roofvissen laten deze venijnige vissen met rust, en een aantal andere vissen bootst het uiterlijk en gedrag van Meiacanthus na om vijanden op een afstand te houden. Een groot onderzoeksteam ontrafelde de evolutie van de giftige vissen.

Een roofvis die in een Meiacanthus-vis een makkelijk hapje denkt te zien, komt bedrogen uit. Het beestje laat zich niet zomaar opeten. Hij zet een paar scherpe tanden in zijn belager die gif injecteren. Die raakt van slag en laat zijn slachtoffer ontsnappen. En hij zal deze vis voortaan niet meer aanraken.
Meiacanthus-vissen zijn de enige vissen met giftanden. Ze behoren tot de groep van de sabeltandslijmvissen (Nemophini) die allemaal een paar grote, holle hoektanden in de onderkaak hebben. Nicholas Casewell laat, samen met een grote groep andere onderzoekers, zien dat de gemeenschappelijke voorouder van de sabeltandslijmvissen die grote hoektanden al had. Maar alleen bij de soorten van het geslacht Meiacanthus hebben ze zich ontwikkeld tot giftanden. Deze soorten hebben gifklieren aan de basis van de vergrote hoektanden en groeven in de tanden waarlangs het gif stroomt als ze het in een vijand inspuiten.

Het gif lijkt geen pijn te veroorzaken, schrijven de onderzoekers, maar het laat de bloeddruk van de roofvijand kelderen. Die wordt daardoor slap, raakt gedesoriënteerd en laat zijn prooi ongedeerd ontsnappen. De bloeddrukverlaging is kennelijk zo’n vervelende ervaring dat hij niet nog eens probeert een Meiacanthus te pakken. De onderzoekers troffen drie verbindingen in het gif aan die nooit eerder bij vissen waren gevonden.
Sommige niet-giftige sabeltandslijmvissen, maar ook sommige vissen van andere groepen, zien er hetzelfde uit als Meiacanthus-soorten en gedragen zich hetzelfde. Zo profiteren ze mee van de angst die roofvissen hebben voor Meiacanthus. Hoewel ze zelf geen verdediging tegen roofvissen hebben, zijn ze door deze na-aperij toch beschermd tegen aanvallen.

Wat doen niet-giftige sabeltandslijmvissen met hun vervaarlijke hoektanden? Voedsel pakken, waarschijnlijk. Dat geldt in elk geval voor alle Plagiotremus-soorten, die stukjes huid, schubben, slijm en vin van grotere vissen afbijten. Als ze op Meiacanthus-soorten lijken, doen hun slachtoffers niet gauw iets terug.
Plagiotremus rhinorhynchos heeft overigens nog een ander trucje. Hij kan ook het uiterlijk nabootsen van de gewone poetslipvis (Labroides dimidiatus) die grotere vissen van hun parasieten afhelpt: een ander voorbeeld van mimicry. Poetsvissen worden door roofvissen met rust gelaten omdat ze van nut zijn, en Plagiotremus rhinorhynchos buit dat handig uit. Veel vissen zijn meesters in vermommen en houden zo hun roofvijanden op de een of andere manier voor de gek.

Willy van Strien

Foto:
Petroscirtes breviceps, niet giftig, maar wel in het bezit van grote hoektanden in de onderkaak. ©Alex Ribeiro
CT-scan van de giftige soort Meiacanthus grammistes. ©Anthony Romilio (University of Queensland, Australië)

Zie ook: veilig dankzij vermomming

Bron:
Casewell, N.R., J.C. Visser, K. Baumann, J. Dobson, H. Han, S. Kuruppu, M. Morgan, A. Romilio, V. Weisbecker, S.A. Ali, J. Debono, I. Koludarov, I.Que, G.C. Bird, G.M. Cooke, A. Nouwens, W.C. Hodgson, S.C. Wagstaff, K.L. Cheney, I. Vetter, L. van der Weerd, M.K. Richardson & B.G. Fry, 2017. The evolution of fangs, venom,and mimicry systems in blenny fishes. Current Biology, 30 maart online. Doi: 10.1016/j.cub.2017.02.067