Categorie: verdediging (Pagina 2 van 7)

Duikende wateranolis gebruikt uitgeademde lucht opnieuw

Sommige Anolis-hagedissoorten kunnen een tijd onder water blijven zonder te verdrinken. Dankzij een laag lucht om hun waterafstotende huid blijven ze ademhalen, schrijven Chris Boccia en collega’s.

De wateranolis, Anolis aquaticus, is geen snelle hagedis. Maar aan een roofvijand, zoals een grotere hagedis, slang of vogel, weet hij vaak toch te ontkomen. Bij gevaar plonst hij namelijk het water in om uit het zicht te zijn. Hoewel hij soms pas na een kwartier weer opduikt, komt hij niet in ademnood. Want hij weet de lucht die hij bij zich heeft ten volle te benutten, laten Chris Boccia en collega’s zien.

De wateranolis uit Costa Rica is een van ruim 400 Anolis-hagedissoorten, die in tropisch Amerika voorkomen. Sommige soorten, waaronder deze, leven bij water en duiken regelmatig onder. De onderzoekers bestudeerden hoe deze semi-aquatische soorten zich onder water redden en hoe ze daarin verschillen van soorten die altijd op het droge blijven.

Alle Anolis-soorten blijken een sterk waterafstotende huid te hebben. Raken ze te water, dan ontstaat een dun laagje lucht tussen water en huid rond het hele lichaam. Oftewel: ze worden niet nat, zoals andere hagedissen. Een gevolg daarvan is dat er geen luchtbelletjes naar het wateroppervlak borrelen om daar te ontsnappen als een anolis onder water uitademt, zoals bij andere dieren. In plaats daarvan wordt de uitgeademde lucht opgenomen in het luchtlaagje om het lichaam. Dat is te zien doordat zich bij de neusgaten een luchtbel vormt. Bij de wateranolis verschijnt die bubbel bovenop zijn kop.

Bubbel

Semi-aquatische soorten als de wateranolis gebruiken die vastgehouden lucht. Zij ademen hem weer in. En weer uit, en weer in, minstens vijf keer.

Hoe helpt dat?

Ademhalen is nodig om zuurstof vanuit de lucht in het bloed op te nemen en koolstofdioxide te verwijderen. Die uitwisseling gebeurt in de longen. Het koolstofdioxide dat een duikende anolis uitademt, lost vanuit de luchtbel goed op in het water. Dus dat afvalgas raakt hij kwijt.

Bovendien neemt hij bij elke ademhaling zuurstof uit de luchtbel op, laten de onderzoekers zien. De hoeveelheid zuurstof in de bubbel daalt namelijk langzaam. Mogelijk wordt de voorraad deels bijgevuld als de lucht die uit de longen komt en daar zuurstof heeft afgestaan, zich mengt met lucht die de longen niet passeerde: de luchtlaag rond de huid en lucht uit mond, neus en luchtpijp.

Geduld

En heel misschien werkt de luchtbel als een kieuw; misschien neemt hij zuurstof uit water op. Dat kan nooit genoeg zijn voor een langdurig verblijf onder water. Maar het kan misschien de maximale duiktijd verlengen. Een mogelijke aanwijzing voor die zuurstofaanvulling is, dat de hoeveelheid zuurstof in de luchtbel steeds wat langzamer afneemt. Maar dat kan ook komen doordat het dier de stofwisseling onder water op een lager pitje zet en zodoende minder zuurstof verbruikt.

‘Droge’ Anolis-soorten hergebruiken uitgeademde lucht af en toe als ze onder water geraken, maar zij doen dat niet routinematig en niet zo langdurig als de wateranolis en andere semi-aquatische soorten – die het moeten zien vol te houden tot het geduld van de gevreesde roofvijand op is.

Willy van Strien

Foto: ondergedoken wateranolis met bubbel op zijn snuit. ©Lindsey Swierk

Op You Tube laten de onderzoekers het zien: hier en hier

Bron:
Boccia, C.K., L. Swierk, F.P. Ayala-Varela, J. Boccia, I.L. Borges, C.A. Estupiñán, A.M. Martin, R.E. Martínez-Grimaldo, S. Ovalle, S. Senthivasan, K.S. Toyama, M. del Rosario Castañeda, A. García, R.E. Glor & D.L. Mahler, 2021. Repeated evolution of underwater rebreathing in diving Anolis lizards. Current Biology, 12 mei online. Doi: 10.1016/j.cub.2021.04.040

Aziatische honingbij ontmoedigt zijn vijand

Hoornaars zijn gevaarlijke roofvijanden van de Aziatische honingbij. Die probeert het gevaar af te wenden . Dat kan door naderende hoornaars te laten weten dat ze zijn gezien, zoals Shihao Dong en collega’s beschrijven, of door de nestingang met poep te beplakken, zoals Heather Mattila en collega’s laten zien.

De Aziatische honingbij, Apis cerana, heeft veel meer met gevaarlijke hoornaars te maken dan de Europese honingbij. Zo’n grote wesp met sterke kaken en giftige angel kan voor een kolonie van honingbijen hangen en foeragerende bijenwerksters uit de lucht plukken om op te eten.

En erger: hoornaars kunnen ook in groepen opereren, een bijennest binnengaan, alle volwassen bijen die niet op de vlucht slaan doden en bezit nemen van de larven en poppen. Die brengen ze naar hun eigen nest om aan hun eigen nakomelingen te voeren. Net als honingbijen leven hoornaars in sociale groepen met een koningin die eitjes legt en werksters die haar nakomelingen verzorgen.

Kortom: bezoek van hoornaars is iets wat bijen beslist niet moeten hebben.

Aziatische honingbijen hebben dan ook verschillende verdedigingsmechanismen ontwikkeld. De bijen laten een hoornaar die naderbij komt weten dat ze klaar staan om zich te verdedigen, schrijven Shihao Dong en collega’s. Een verrassingsaanval zit er dan niet in. Of ze smeren dierenpoep om de ingang van hun nest om de vijand af te schrikken, laten Heather Mattila en collega’s zien.

Gezien

Hoornaars zijn vooral in de herfst gevaarlijk, als het broed veel dierlijk voedsel nodig heeft.

Een hoornaar die een kolonie van Aziatische honingbijen vindt, kan niet zomaar naar binnen. Want de nestingang is te klein en wordt bewaakt door bijenwachters die hun nestgenoten kunnen alarmeren. Maar de hoornaar kan een chemisch geurmerk bij het nest aanbrengen en daarmee tientallen collega’s rekruteren, die gezamenlijk de nestopening met hun kaken vergroten en binnenvallen. Dat moeten de bijen zien te vermijden. Ze moeten die eerste hoornaar, de verkenner, afschrikken en een groepsaanval voorkómen.

Dat kan door zo’n hoornaar te laten merken dat ze gezien is, zoals Aziatische honingbijen in China doen. Als een Aziatische hoornaar, Vespa velutina, het nest nadert, zwaaien de bijenwachten met hun achterlijf. Andere wachters nemen deze beweging over, zelfs als ze de hoornaar niet met eigen ogen zien, en het gedrag trekt meer bijenwachters aan. Hoe dichterbij de hoornaar komt of hoe sneller zij vliegt, hoe sneller de zwaaibeweging wordt, tot meer dan 30 zwiepen per minuut.

Het schrikt de hoornaar af. Want als de bijen haar bijtijds in de gaten hebben, kunnen ze haar aanvallen en doden, zo was al bekend. Met een dichte bal van tientallen of honderden bijen sluiten ze haar in. De bijen laten hun vliegspieren trillen, zodat de temperatuur in de bal oploopt tot zo’n 47°C, een temperatuur die de bijen zelf nog net kunnen verdragen, en het gehalte aan koolstofdioxide stijgt. De hoornaar bezwijkt.

Maar het is beter als het zo ver niet komt, want het kost veel tijd en energie om een hoornaar in zo’n hittebal te doden. Niet alle bijen overleven de actie. Vandaar dat de bijen eerst proberen te vijand te ontmoedigen.

Bekakt

De Aziatische hoornaar is een kleine soort, en niet de gevaarlijkste voor de Aziatische honingbij. Hij voert geen groepsaanval uit en gaat geen bijennesten binnen. Bedreigender zijn de Aziatische reuzenhoornaar, Vespa mandarinia, en de daaraan verwante Vespa soror.

Om de grotere hoornaars te ontmoedigen, doen de Aziatische honingbijen wat meer moeite dan voor de kleine soort, zo lijkt het. In Vietnam weten ze de grote hoornaar Vespa soror van hun nest weg te houden door hoopjes dierenpoep rond de nestingang aan te brengen. Als werksters een hoornaar of haar chemische geurmerk opmerken, zoeken ze een hoop stront, halen er met hun monddelen een klontje vanaf, dragen dat naar het nest en plakken het bij de ingang. Ze doen dat niet als ze de kleinere Aziatische hoornaar, Vespa velutina, bij hun nest ontdekken.

Een bekakte ingang werkt afwerend: hoornaars gaan sneller weg en zijn minder geneigd om op het nest te landen en de ingang open te werken. De onderzoekers weten nog niet precies waarom de poep afwerend werkt.

Geurmerk gemaskeerd

In het noorden van Japan smeren de honingbijen een prutje van gekauwde plantenbladeren om de ingang van hun nest als ze een Aziatische reuzenhoornaar hebben gesignaleerd, bleek uit onderzoek van Ayumi Fujiwara. Het zou goed kunnen zijn dat de geur van het goedje het chemische geurmerk van de hoornaar maskeert. En misschien doet stinkende poep dat ook wel.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Japanse gele hoornaar, Vespa simillima xanthoptera, bij nest van Aziatische honingbij, Apis cerana. Takahashi (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.1 JP)
Klein: Aziatische honingbijen vormen een hittebal rondom twee hoornaars. Takahashi (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.1 JP)

Bronnen:
Dong, S., K. Tan & J.C. Nieh, 2020. Visual contagion in prey defence signals can enhance honest defence. Journal of Animal Ecology, 20 november online. Doi: 10.1111/1365-2656.13390
Mattila, H.R., G.W. Otis, L.T.P. Nguyen, H.D. Pham, O.M. Knight & N.T. Phan, 2020. Honey bees (Apis cerana) use animal feces as a tool to defend colonies against group attack by giant hornets (Vespa soror). PLoS ONE 15(12): e0242668. Doi: 10.1371/journal.pone.0242668
Fujiwara, A., M. Sasaki & I. Washitani, 2016. A scientific note on hive entrance smearing in Japanese Apis cerana induced by pre-mass attack scouting by the Asian giant hornet Vespa mandarinia. Apidologie 47: 789-791. Doi: 10.1007/s13592-016-0432-z
Tan, K., Z. Wang, H. Li, S. Yang, Z. Hu, G. Kastberger & B.P. Oldroyd, 2012. An ‘I see you’ prey-predator signal between the Asian honeybee, Apis cerana, and the hornet, Vespa velutina. Animal Behaviour 83: 879-882. Doi: 10.1016/j.anbehav.2011.12.031

Vogel pikt niet naar de spin, maar naar zijn webdecoratie

Dankzij een opvallende decoratie in zijn web ontsnapt de spin Cyclosa monticola aan hongerige vogels, laten Nina Ma en collega’s zien. De vogels grijpen mis.

De spin Cyclosa monticola, die algemeen voorkomt in Oost Azië, maakt veel werk van zijn web. Het bestaat niet alleen uit kleverige draden, maar draagt ook een opvallende, rechtlijnige band van rommeltjes. Er zijn vervellingshuidjes, prooiresten, stukjes blad en steeltjes in verwerkt. Volgens Nina Ma en collega’s leidt deze versiering met afval roofvijanden af, met name vogels, zodat ze niet naar de spin pikken.

De spin zit midden in het web, de decoratieband strekt zich vanaf die plek naar twee kanten uit. De webeigenaar valt bijna niet op, want de kleur van het beestje komt overeen met de kleur van de decoratie. Vogels kunnen de kleuren niet van elkaar onderscheiden.

Schaartje

De onderzoekers vroegen zich af of Cyclosa monticola, een lekker hapje voor veel vogels, daardoor veiliger is. Om daar achter te komen lieten ze kippenkuikens los bij spinnenwebben, per kuiken één web. Sommige kuikens kregen een web met de bewoner erin; uit de helft van deze webben hadden de onderzoekers met een fijn schaartje de decoratie weggeknipt zonder het web te beschadigen. Andere kuikens kregen, ter vergelijking, ofwel een leeg web, ofwel een web met alleen een decoratie. De meeste kuikens pikten snel naar een web waarin iets (spin en/of decoratie) te zien was. De onderzoekers waren geïnteresseerd in hun eerste doelwit.

Spinnen die van hun webversiering waren beroofd, werden bijna altijd door het kuiken gepakt. Maar spinnen die hun decoratie hadden mogen behouden, ontsprongen meestal de dans. Het kuiken pikte dan niet naar de spin, maar naar de rommeltjes, en de spin liet zich snel vallen om te ontsnappen. De versiering zorgde inderdaad voor veiligheid.

Aantrekkelijker

Hoewel de spin niet opvalt in de afval-versiering, was die bescherming niet alleen te danken aan camouflage, beredeneren de onderzoekers. Want dan zouden de kuikens naar een willekeurige plek pikken en zou het risico voor de spin om gepakt te worden gelijk zijn aan zijn afmeting ten opzichte van die van de versiering. Maar de werkelijke pakkans was lager en onafhankelijk van de grootte van de decoratieband. Die is kennelijk aantrekkelijker voor vogels om naar te pikken en leidt hun aandacht weg van de spin.

De webdecoratie vormt dus een effectieve verdediging.

Nu is nog de vraag of prooi-insecten niet met een bocht om het bouwwerkje heen vliegen. De truc van een spinnenweb is immers dat insecten er in vliegen omdat ze de draden niet zien. Maar uit onderzoek aan een andere soort spin die zijn web versiert, blijkt dat insecten daar juist op af komen – en in het web blijven hangen. Misschien werkt de webdecoratie van Cyclosa monticola ook zo; dan zou hij een dubbele functie hebben.

Willy van Strien

Foto: web met Cyclosa monticola en versiering van afval. ©Shichang Zhang

Lees over de evolutie van het spinnenweb

Bronnen:
Ma, N., L. Yu, D. Gong, Z. Hua, H. Zeng, L. Chen, A. Mao, Z. Chen, R. Cai, Y. Ma, Z. Zhang, D. Li, J. Luo & S. Zhang, 2020. Detritus decorations as the extended phenotype deflect avian predator attack increasing fitness in an orb‐web spider. Functional Ecology, 16 juli online. Doi: 10.1111/1365-2435.13636
Tan. E.J., S.W.H. Seah, L-M.Y.L. Yap, P.M. Goh, W. Gan, F. Liu & D. Li, 2010. Why do orb-weaving spiders (Cyclosa ginnaga) decorate their webs with silk spirals and plant detritus? Animal Behaviour 79: 179-186. Doi: 10.1016/j.anbehav.2009.10.025

Guppy-vrouwtje ontkomt aan roofvis dankzij zwarte irissen

Door de aandacht van een roofvis op haar ogen te vestigen en haar kop razendsnel weg te draaien als hij een uitval doet, weet een guppy-vrouwtje te ontsnappen. Robert Heathcote en collega’s beschrijven hiermee een nog niet eerder ontdekte strategie.

Als guppy’s een roofvis zien, gaan ze op hem af om uit te vissen of hij hongerig is, en dus gevaarlijk. Dan kan de kleur van hun irissen, rond de pupil, veranderen; normaal zijn de irissen zilverkleurig, maar dan worden ze vaak zwart. De ogen vallen daardoor meer op. Het lijkt niet slim om zo de aandacht van een vijand op de kop te richten, dus Robert Heathcote en collega’s vroegen zich af waarom de visjes hun ogen zwart kleuren. Maken ze hun vijand daarmee bang? Of leiden ze zijn aanval af? Maar hoe werkt dat dan?
Door een serie experimenten uit te voeren, vonden ze het antwoord: de kleurverandering maakt deel uit van een succesvolle ontsnappingsstrategie.

Wilde guppy’s, Poecilia reticulata, leven in het noordoosten van Zuid-Amerika. Een van hun roofvijanden is de cichlide Crenicichla alta, een roofvis die zijn slachtoffers vanuit een hinderlaag aanvalt.

Eerst stelden de onderzoekers wilde guppy’s bloot aan een goed lijkend model van deze roofvis in een aquarium en keken of zij hun ogen zwart maakten. Dat doen vooral grote exemplaren, zo werd duidelijk. Over het algemeen zijn dat vrouwtjes, die gemiddeld groter zijn dan mannetjes.

Uitval

De roofvis schrikt niet terug voor die donkere ogen. Dat bleek uit volgende experimenten, dit keer met levende roofvissen en modellen van guppy’s met zwarte of zilverkleurige irissen. De cichlide valt guppy’s met zwarte irissen even vaak aan als visjes die zilverkleurige hebben. Dus de eerste mogelijke verklaring valt af.
De onderzoekers gingen ook na waar de roofvis zijn aanval op richt als hij uitvalt naar zijn prooi. Als de irissen zilverkleurig zijn, mikt hij op het dikste punt van het lijf, zo bleek. Bij vissen met donkere ogen is de aanval meer naar voren gericht. Kleurverandering van de irissen lijkt dus een afleidingsstrategie. Maar de roofvis kan beide typen modellen, met zwarte en met zilverkleurige irissen, even makkelijk te pakken krijgen. Aan een donkere oogkleur op zichzelf heeft een guppy blijkbaar niets.

Matador

De kleurverandering helpt echter wel in combinatie met een vluchtmanoeuvre op het juiste moment, zo lieten de laatste proeven zien. Hierbij werden levende guppy’s met een levende cichlide in een bak gezet, maar ze waren van hem gescheiden door een doorzichtig kunststof scherm, zodat ze geen gevaar liepen. Uit de bewegingen van de vissen, die werden gefilmd met een hogesnelheidscamera, konden de onderzoekers voor elke aanval berekenen hoe groot de kans was dat de roofvis het slachtoffer te pakken zou hebben gekregen in het echt, zonder scherm.

Op het moment dat de roofvis een uitval doet, draait een guppy razendsnel een kwartslag rondom een denkbeeldige verticale as en schiet weg. De denkbeeldige as loopt door het dikste punt van het lichaam (nauwkeuriger gezegd: door het zwaartepunt). Dat is ongeveer de plek waar de cichlide zich op richt bij een slachtoffer met zilverkleurige, minder opvallende irissen. Dit deel van het lijf blijft tijdens de draaibeweging ongeveer op dezelfde plek. Als de roofvis zijn aanval daarop richt, is er een grote kans dat hij succes heeft, bleek uit de analyse.
De kop daarentegen komt bij de draaibeweging meteen van zijn plaats. Als de roofvis daar op mikt – zoals hij doet bij een prooi met zwarte irissen – dan grijpt hij meestal mis.

Door zijn ogen zwart te maken, verhoogt een guppy dus de kans om met een snelle ontwijkingsmanoeuvre te ontkomen. De onderzoekers vergelijken deze ontsnappingsstrategie – de aandacht van de vijand op een punt richten en dat vervolgens snel verplaatsen – met het gedrag van een stierenvechter, de matador met zijn rode lap. Het is een ontsnappingsstrategie die nog niet van dieren bekend was.

Alleen vrouwtjes

De strategie heeft alleen succes als er voldoende afstand zit tussen oog en dikste lichaamsdeel. Mannetjes zijn te klein. Zij hebben bovendien een opvallende zwarte vlek op hun lijf die zo groot is als een oog, wat het moeilijker maakt om de aandacht van de roofvis naar de kop te leiden. Voor mannetjes heeft het dus geen zin om hun ogen zwart te kleuren in nabijheid van een roofvis, integendeel: ze zouden alleen maar extra opvallen. Zij doen dat dan ook niet.
Maar vrouwtjes kunnen hun vijanden te slim af zijn door hun ogen extra te laten opvallen. De roofvis mikt op haar donkere ogen. En weg zijn die.

Willy van Strien

Foto: Guppy, Poecilia reticulata, vrouwtje met zilverkleurige iris. H. Krisp (Wikimedia Commons, Creative Commons, CC BY 3.0)

Bron:
Heathcote, R.J.P., J. Troscianko, S.K. Darden, L.C. Naisbett-Jones, P.R. Laker, A.M. Brown, I.W. Ramnarine, J. Walker & D.P., 2020. A matador-like predator diversion strategy driven by conspicuous coloration in guppies. Current Biology, 11 juni online. Doi: 10.1016/j.cub.2020.05.017

Lieveheersbeestje kan niet alle vijanden tegelijk aan

Als een lieveheersbeestje zich regelmatig moet verweren tegen roofvijanden, is het minder goed in staat om ziekteverwekkers en parasieten te weerstaan, schrijven Michal Knapp en collega’s.

Bedreigde lieveheersbeestjes proberen te voorkomen dat ze worden opgegeten door een gele, stinkende en bitter smakende vloeistof te laten lekken uit hun pootgewrichten. Dat ontneemt hongerige insecten, hagedissen, vogels of kleine zoogdieren de lust om toe te happen. De vloeistof is hemolymfe, de insectenvariant van bloed. Je krijgt het ook te zien als je een lieveheersbeestje een klein beetje pest.
Maar doe dat liever niet. Want het ‘reflexbloeden’ gaat ten koste van het vermogen om andere vijanden te bestrijden, namelijk ziekteverwekkers en parasieten, melden Michal Knapp en collega’s.
Zij deden onderzoek aan het veelkleurig Aziatisch lieveheersbeestje, Harmonia axyridis. Dat leefde oorspronkelijk in Oost Azië, is ingevoerd in Europa en Noord Amerika en komt nu ook voor in Zuid Amerika en Afrika.

Kostbaar bloed

Hemolymfe is een ‘duur’ middel om vijanden weg te jagen. Het bevat voedingsstoffen, en er zitten bloedcellen, eiwitten en andere verbindingen in waarmee lieveheersbeestjes ziekteverwekkers en parasieten uitschakelen. Zo beschikt het veelkleurig Aziatisch lieveheersbeestje onder meer over de stof harmonine, dat een sterke antimicrobiële werking heeft. Elke bloeding betekent een verlies van deze waardevolle bestanddelen.

Om te zien hoe dat verlies uitpakt, lokte Knapp twee keer per week een reflexbloeding bij lieveheersbeestjes uit, drie weken lang. Tegen zijn verwachting in, had dat geen gevolgen voor de overlevingskans van de kevers en verloren ze er geen gewicht door.
Ook liet hij pas uitgekomen vrouwtjes gedurende een maand dagelijks refexbloeden, en constateerde dat hun voortplantingsvermogen onaangetast bleef. Ze legden in hun eerste levensmaand evenveel eitjes als vrouwtjes die met rust gelaten werden. Wel begonnen ze een paar dagen later met eitjes leggen, vooral als ze veel hemolymfe verloren. Dat hoeft echter geen probleem te zijn, want de kevers blijven maandenlang leven.

Inleveren

Maar bloed uitscheiden, als verdediging tegen roofvijanden, gaat wel ten koste van het afweervermogen tegen andere vijanden, zo bleek. Het gehalte aan bloedcellen en eiwitten in hemolymfe daalde na bloedingen. Het gehalte aan afweerstoffen als harmonine is niet gemeten, maar ander onderzoek wijst erop dat ook dat zal zijn afgenomen.

Hemolymfe van lieveheersbeestjes die gebloed hadden, bleek dan ook minder goed in staat te zijn om bacteriën te remmen. Waarschijnlijk hebben deze lieveheersbeestjes ook minder weerstand tegen parasieten, want daarbij spelen bloedcellen een rol. Maar dat is niet onderzocht.

Lieveheersbeestjes kunnen bestanddelen van de hemolymfe succesvol inzetten tegen alle typen vijanden – maar ze kunnen die dus niet allemaal tegelijk met volle kracht bestrijden. Als ze veelvuldig met hongerige belagers te maken hebben, moeten ze inleveren op hun weerstand tegen ziekteverwekkers en parasieten.

Willy van Strien

Foto: Veelkleurig Aziatisch lieveheersbeestje, Harmonia axyridis. Timku (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Bron:
Knapp. M., M. Řeřicha & D. Židlická, 2020. Physiological costs of chemical defence: repeated reflex bleeding weakens the immune system and postpones reproduction in a ladybird beetle. Scientific Reports 10: 9266. Doi: 10.1038/s41598-020-66157-9