Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 14 van 43

Bekorte zwangerschap

5 september 2018 /

Zeenaaldvader is gevoelig voor aantrekkelijke vrouw

mannetje zeenaald bekort zwangerschap als hij aantrekkelijk vrouwtje ziet

Oeps! Een zeenaaldvader met volle broedbuidel ziet een vrouwtje dat betere nakomelingen belooft dan de moeder van de embryo’s die hij draagt. Dan raffelt hij zijn zwangerschap af, laten Mário Cunha en collega’s zien.

Bij zeenaalden, langgerekte dunne vissen met een buisvormige bek, komt de ouderlijke zorg voor rekening van de mannetjes. De vaders dragen de bevruchte eitjes totdat de jongen uitkomen en wegzwemmen. Bij sommige soorten, waaronder de zwartgestreepte zeenaald (Syngnathus abaster), hebben ze zelfs een broedbuidel. Daarin zijn de eitjes beschermd, krijgen ze zuurstof en voedingsstoffen en is het water van goede kwaliteit. Mannetjes zwartgestreepte zeenaald dragen eitjes van gemiddeld drie vrouwtjes per ‘zwangerschap’. Ze krijgen het liefst eitjes van grote partners, want dan resulteert de zwangerschap in meer en grotere nakomelingen.

Dat levert een dilemma op als een zwangere man een vrouwtje tegenkomt dat groter is dan de vrouwtjes van wie hij de eitjes uitbroedt, realiseerden Mário Cunha en collega’s zich. Hij heeft kans op een zwangerschap die meer zou opleveren dan de huidige, maar zijn buidel is al bezet. Wat zou hij doen: de zwangerschap gewoon doorzetten? Of zou hij hem afbreken, eerder beëindigen of er minder in investeren om tijd en energie te sparen voor een volgende zwangerschap?

Extreem aantrekkelijk

De onderzoekers haalden vissen naar het lab en deden proeven om het uit te zoeken. Ze lieten een aantal mannetjes met één vrouwtje van behoorlijk formaat paren en wachtten tot de ontwikkeling van de embryo’s op gang was. Dan haalden ze bij een deel van de mannetjes de moeder weg en brachten hen in contact met een bijzonder groot, extreem aantrekkelijk vrouwtje. Zij bevond zich achter een doorzichtige afscheiding; de mannetjes konden haar zien en ruiken, maar fysiek contact was niet mogelijk.
De onderzoekers gingen na hoe lang de zwangerschap duurde en hoe groot de jonkies waren die na de geboorte uitzwommen. Ter vergelijking lieten ze andere vaders in contact blijven met de moeder of stelden hen bloot aan een ander vrouwtje dat even groot was als de moeder.

embryo zeenaaldVaders die een bijzonder groot vrouwtje zagen, bleken daar op te reageren. Ze lieten de zwangerschap wat korter duren dan de andere vaders, en de visjes die uitkwamen waren kleiner. Een andere proef liet zien dat bovendien de kans groter was dat sommige embryo’s stierven.
Het doet een mannetje dus wat als hij een extreem aantrekkelijke partner ziet; hij maakt zich dan makkelijker van de lopende zwangerschap af.

Kil gedrag

In onze ogen is dat kil gedrag. Maar het kan ontstaan als het voortplantingssucces van zo’n zeenaaldmannetje er hoger door wordt. Een snelle nieuwe zwangerschap met hoge opbrengst moet dan het kleinere aantal nakomelingen uit de huidige zwangerschap compenseren.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Syngnathus abaster. Giacomo Radi (Wikimedia Commons, GNU Free Documantation License 1.2)
Klein: embryo van Syngnathus abaster tegen het eind van de zwangerschap. ©Sara Mendes

Bron:
Cunha, M., A. Berglund, S. Mendes & N. Monteiro, 2018. The ‘Woman in Red’ effect: pipefish males curb pregnancies at the sight of an attractive female. Proceedings of the Royal Society B 285: 20181335. Doi: 10.1098/rspb.2018.1335

Kogelvis met nestdrang

23 augustus 2018 /

Eindeloos greppels graven levert een kunstwerk op

Kogelvis Torquigener albomaculosus graaft greppels om nest te maken

Duizenden keren schuurt het mannetje van de kogelvis Torquigener albomaculosus een rechtlijnig greppeltje uit in het zand volgens simpele regels. Ryo Mizuuchi en collega’s laten zien hoe dat een reusachtig en prachtig zandfiguur oplevert.

Nest van kogelvis Torquigener albomaculosus is geometrisch zandfiguurDuikers vonden in 1995 een cirkelvormige structuur met een mooi regelmatig patroon op de zandige bodem van de subtropische zee rond zuidelijke eilanden van Japan; de doorsnee was maar liefst twee meter. Kort daarna werden er meer gevonden. Men keek er vreemd van op. Hoe waren deze mysterieuze zandfiguren ontstaan?

Het antwoord was al even verrassend als de vondst zelf: de maker bleek het mannetje van een onbekende kogelvis te zijn, een onopvallend opdondertje van maar zo’n tien centimeter lang. Hij kreeg de naam Torquigener albomaculosus. Zijn reusachtige bouwwerk is zijn nest. Dat bestaat uit een middencirkel met fijn zand en daaromheen een ring van 25 tot 30 in stralen georiënteerde greppels en richels; halverwege is de ring wat ingedeukt en zijn de greppels ruimer.

Versiering

Hiroshi Kawase en collega’s beschreven hoe het visje zeven tot negen dagen bezig is om het indrukwekkende bouwwerk te creëren. Hij maakt eerst tientallen onregelmatige kuiltjes in het zand, waarschijnlijk om zijn bouwterrein af te bakenen. Op de tweede dag begint zich een basispatroon af te tekenen, met een vlakke middencirkel en een vage aanzet van greppels en richels. De vis maakt de greppels door over de bodem te schuren en met buik en vinnen zand op te laten wervelen. De volgende dagen groeit de middencirkel en worden de greppels en richels ernaast steeds duidelijker. Door het gewoel van de vis komt het fijnste zand eerst op de bodem van de greppels terecht om zich daarna in de middencirkel te verzamelen.
Uiteindelijk brengt de kogelvis in de middencirkel een onregelmatig patroon aan met zijn aarsvin. Hij legt nog wat stukjes schelp en koraal op de richels ter versiering. En dan is hij klaar om vrouwtjes te ontvangen – want daar was het allemaal om begonnen.

Zorg

Als zich een vrouwtje bij de ring vertoont, nodigt hij haar uit om in de cirkel te komen door daar lekker veel fijn zand op te gooien. Dat ziet zij graag, want op fijn zand legt ze haar eitjes. Is ze binnen, dan begint een spel van toenadering. Hij stuift op meermalen haar af en trekt zich weer terug, zij doet soms alsof ze weggaat. Uiteindelijk laat ze zich op de bodem zakken om eitjes te leggen, en terwijl hij haar achter haar bek bijt stort hij zijn zaad erover uit. Zo paaien ze een aantal keer. Dan vertrekt ze, om misschien weer terug te komen. Het mannetje ontvangt deze dag meerdere vrouwtjes in zijn nest.

Daarna breekt een nieuwe periode voor hem aan: de zorg voor de eitjes is zijn taak. Hij wappert erover met zijn vinnen, houdt ze schoon en verjaagt vissen die in de buurt komen. Onderhoud aan het bouwwerk pleegt hij nu niet meer, zodat het patroon vervaagt en het verzamelde fijne zand zich weer verspreidt. Na zes dagen staan de larven op uitkomen en dan wappert hij extra veel. Als hij opnieuw gaat broeden, zal hij een nieuw nest maken in plaats van het oude te repareren.

Herhaling

Intussen blijft de vraag hoe deze kogelvis zo netjes een reusachtig bouwsel met zo’n mooi geometrisch ontwerp weet te maken. Hij bevindt zich vlak boven de bodem en heeft dus geen overzicht over het geheel.
Dat is ook niet nodig, laten Ryo Mizuuchi en collega’s nu zien. Het komt vanzelf goed doordat het visje een eenvoudige handeling – een greppel graven – duizenden keren herhaalt en daarbij een paar simpele regels toepast.
Die regels leiden de onderzoekers af uit hun waarnemingen. Ze zagen hoe het mannetje het centrum van de cirkel markeert door zijn buik op de grond te drukken. Vervolgens schuurt hij steeds een rechtlijnige greppel uit. Aanvankelijk legt hij de greppels kriskras aan, maar later laat hij ze steeds vaker naar het middelpunt van de cirkel wijzen. Bij het graven in de toekomstige ring werkt hij altijd van buiten naar binnen. Het patroon wordt steeds duidelijker doordat hij steeds op een lage plek begint, dus waar zich al een greppel aftekent en geen richel. In de middencirkel graaft hij ook, maar dan vooral van binnen naar buiten; dat is waarschijnlijk om de cirkel af te bakenen.

Beoordelen

De onderzoekers speelden het proces volgens deze regels na op de computer en zagen inderdaad de ringstructuur met greppels en richels verschijnen. Ze ontdekten ook dat hoe dikker of sterker het mannetje is, hoe breder zijn greppels worden. Wie weet gebruiken vrouwtjes de greppelbreedte ook om een mannetje te beoordelen, naast de hoeveelheid zand die hij opgooit. Het onderzoek naar deze vis is nog niet af.

Willy van Strien

Foto’s: Hiroshi Kawase (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC 2.0)

Dit BBC-filmpje laat zien hoe het kogelvis-mannetje zijn prachtige nest bouwt

Bronnen:
Mizuuchi, R., H. Kawase, H. Shin, D. Iwai & S. Kondo, 2018. Simple rules for construction of a geometric nest structure by pufferfish. Scientific Reports 8: 12366. Doi: 10.1038/s41598-018-30857-0
Kawase, H., R. Mizuuchi, H. Shin, Y. Kitajima, K. Hosoda, M. Shimizu, D. Iwai & S. Kondo, 2017. Discovery of an earliest-stage “mystery circle” and development of the structure constructed by pufferfish, Torquigener albomaculosus (Pisces: Tetraodontidae). Fishes 2: 14. Doi: 10.3390/fishes2030014
Kawase, H., Y. Okata, K. Ito & A. Ida, 2015. Spawning behavior and paternal egg care in a circular structure constructed by pufferfish, Torquigener albomaculosus (Pisces: Tetraodontidae). Bulletin of Marine Science 91: 33-43. Doi: 10.5343/bms.2014.1055
Kawase, H., Y. Okata & K. Ito, 2013. Role of huge geometric circular structures in the reproduction of a marine pufferfish. Scientific Reports 3 : 2106. Doi: 10.1038/srep02106

Transportmiddel

14 augustus 2018 /

Mieren kiezen beste draagtas om vloeibaar voedsel te halen

Mier Aphaenogaster subterranea gebruikt gereedschap om voedsel te halen

De mier Aphaenogaster subterranea draagt vloeibaar voedsel in absorberend materiaal mee naar het nest. Hij kiest het best draagbare spul of neemt wat hij het eerste tegenkomt, ontdekten Gábor Lörinczi en collega’s.

Veel soorten mieren hebben een sterk uitrekbare krop en aangepaste voormaag. Daarin kunnen ze een grote hoeveelheid vloeibaar voedsel bergen en meenemen naar huis voor hun nestgenoten. Maar andere soorten, waaronder Aphaenogaster subterranea, hebben niet zo’n inwendige zak. Toch kun je ook foeragerende werksters van deze soort om een boodschap sturen: ze weten vloeibaar voedsel mee naar huis te nemen. Ze gooien rommeltjes in de vloeistof en als die zijn doordrenkt, pakken ze zo’n nat voorwerp tussen hun kaken. Ze maken handig gebruik van wat er aan draagmateriaal voorhanden is, schrijven Gábor Lörinczi en collega’s.

Aphaenogaster subterranea leeft in bossen in onder meer Midden- en Zuid-Europa; de mieren leven in kolonies, meestal in een nest in de grond, onder een steen. Gespecialiseerde werksters halen vloeibaar voedsel voor de kolonie in de vorm van vruchtenpulp en lichaamssappen van dode beestjes.
Aphaenogaster is flexibel in het gebruik van draagmateriaalLörinczi hield een aantal nesten in het lab, gehuisvest in plastic dozen, en deed proeven waarbij hij de nesten via een plastic buis verbond met een foerageerruimte. Daar bood hij een druppel honing  verdund met water of een druppel met suiker verdikte honing als vloeibare voedselbron aan op een rond plaatje; of, ter controle, een druppel zuiver water. Eromheen legde hij verschillende stapels materiaal neer: kleine bodemdeeltjes (1 millimeter doorsnee), grote bodemdeeltjes (2 millimeter doorsnee), stukjes dennennaalden (5 millimeter lang), stukjes plantenblad (5 millimeter lang) en stukjes spons (5 millimeter lang). Hij keek vervolgens wat de mieren deden.

Flexibel

Als de stapels ‘draagtassen’ allemaal vlakbij het voedsel lagen (op een afstand van vier centimeter), kozen de mieren vooral kleine bodemdeeltjes uit om naar het vloeibare voedsel te sjouwen en erin te mikken. Begrijpelijk, want die kunnen ze het makkelijkst dragen.
Lagen alle stapels verder weg (12 centimeter), dan waren de mieren minder kieskeurig. En als een type materiaal dichter bij het voedsel lag dan de andere, dan gebruikten ze dat materiaal in verhouding vaak. Kennelijk ligt de keuze van draagmateriaal niet helemaal vast. Bodemdeeltjes hebben de voorkeur van de mieren, maar als ze eerst op iets anders stuiten, nemen ze dat. Zo werken ze het meest efficiënt.
Alleen stukjes blad gebruikten ze weinig, ook als het dichtbij de voedselbron lag. Die zijn moeilijk hanteerbaar.

Mieren die de doordrenkte spullen uit het voedsel opvisten, pikten ook vooral kleine bodemdeeltjes op, en uit de honing pakten ze ook veel stukjes spons. Die zijn er makkelijk uit te halen omdat ze drijven, denken de auteurs.
Ze constateerden ook dat de mieren na een tijdje begonnen de aangeboden stukjes spons voor gebruik in kleinere fragmenten te scheuren waarmee ze makkelijker overweg kunnen.

Water was niet interessant: de mieren gooiden er weinig spul in en visten er niets uit op.

Werksters van Aphaenogaster subterranea gebruiken gereedschap om voedsel te halen en zijn slim in hun materiaalkeuze, is de conclusie. En soms bewerken ze gevonden materiaal zelfs; dat is tot dusver uniek onder insecten.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Aphaenogaster subterranea. Christophe Quintin (via Flickr, uitsnede; Creative Commons CC BY-NC 2.0)
Klein: Druppel voedsel, volgegooid met draagmateriaal. ©Gábor Lörinczi

Bronnen:
Lőrinczi, G., G. Módra, O. Juhász & I. Maák, 2018. Which tools to use? Choice optimization in the tool-using ant, Aphaenogaster subterranea. Behavioral Ecology, 1 augustus online. Doi: 10.1093/beheco/ary110
Maák, I., G. Lőrinczi, P. Le Quinquis, G. Módra, D. Bovet, J. Call & P. d’Ettore, 2017. Tool selection during foraging in two species of funnel ants. Animal Behaviour 123: 207-216. Doi: 10.1016/j.anbehav.2016.11.005

Gruwelijke oppepper

9 augustus 2018 /

Gehavende cicade verspreidt schimmelsporen via seks

Magicicada-soorten worden gemanipuleerd door Massospora-schimmels

Massospora-schimmels produceren stofjes die wij kennen als drugs, schrijven Greg Boyce en collega’s. Daarmee sturen ze het gedrag van cicaden waarin ze woekeren. Die ondergaan een gruwelijk lot.

De schimmel Massospora cicadina infecteert cicaden van het geslacht Magicicada en weet het gedrag van de insecten zo te manipuleren dat zij de schimmelsporen op soortgenoten overbrengen. Dat doen ze gruwelijk genoeg vooral door seksueel actief te blijven terwijl hun achterlijf al grotendeels is verwoest en veranderd in een schimmelmassa. Greg Boyce en collega’s proberen te achterhalen hoe de schimmel zijn naargeestige invloed uitoefent.
Magicicada-soorten, die leven in het oosten van Noord-Amerika, laten zich bijna nooit zien. Ze brengen hun leven grotendeels in de grond door als nimfen, de onvolwassen vorm. Slechts eens per zoveel jaar – er zijn soorten die er dertien en soorten die er zeventien jaar over doen – kruipen volgroeide nimfen de grond uit; dat gebeurt per soort en per gebied gelijktijdig en massaal. Ze vervellen tot volwassen cicaden die slechts vier tot zes weken te leven hebben. Ze paren en de vrouwtjes leggen hun eitjes op boomtakken. Jonge nimfen laten zich vallen en verdwijnen onder de grond.

De ongewone levenscyclus maakt het natuurlijke vijanden zoals vogels heel moeilijk om zich op volwassen cicaden te specialiseren. Ze zouden immers jarenlang geen slachtoffers kunnen vinden, en dan ineens, eenmaal in de dertien of zeventien jaar, een overdonderende hoeveelheid.

Maar de schimmel Massospora cicadina kan met de cyclus van de cicaden omgaan.

Paarpogingen

De sporen van deze schimmel rusten in de bodem totdat de nimfen naar boven komen, en dan infecteren ze die. Nadat de nimfen zijn verveld, woekert de schimmel in het achterlijf van de volwassen insecten. Uiteindelijk valt het achterste gedeelte, inclusief geslachtsdelen, af en wordt een schimmelmassa met sporen zichtbaar.
De zwaar gehavende cicaden proberen ondanks alles te paren, en zijn daarin fanatieker dan normaal. Dat is natuurlijk volkomen zinloos voor henzelf. Maar de schimmel profiteert, want de ongelukkige cicaden brengen tijdens de paarpogingen sporen over op andere volwassen cicaden.
In deze beestjes vormt de schimmel een tweede infectiestadium. Omdat de tijd voor de volwassen cicaden inmiddels bijna ten einde loopt, zit een derde besmettingsronde er niet meer in. De schimmel vormt in het tweede infectiestadium dan ook geen infectieve sporen, maar rustende sporen. Die vallen op de bodem, waar ze wachten tot de volgende generatie cicaden verschijnt.

Mannetjes biseksueel

Eerder dit jaar beschreven John Cooley en collega’s afwijkend gedrag bij mannetjes die in de eerste ronde, dus als nimf, geïnfecteerd zijn. Normaal zingen mannetjes in koor om vrouwtjes te lokken. Als een vrouwtje in de buurt van een mannetje komt en belangstelling heeft, maakt ze een klikkende vleugelbeweging die is afgestemd op zijn zang. Hij laat daarop complexere zang horen, zij antwoordt weer met een strak getimede klik, en er ontstaat een ‘duet’ terwijl de twee elkaar vinden.
Met schimmel geïnfecteerde mannetjes lokken vrouwtjes op dezelfde manier, maar daarnaast beantwoorden ze de zang van andere mannetjes met vrouwelijke vleugelklikken. Gevolg is dat niet alleen vrouwtjes, maar ook mannetjes op hen af komen – en besmet worden. De schimmelinfectie grijpt zo extra snel om zich heen.

Opvallend is dat alleen mannetjes met het eerste infectiestadium zich een vrouwelijke rol naast een mannelijke rol aanmeten. Mannetjes met een schimmelinfectie van het tweede stadium, waarin geen sporen ontstaan die andere dieren besmetten, vertonen geen vrouwelijk gedrag.

Stimulerend middel

Nu laat Greg Boyce zien hoe de schimmel ingrijpt in het gedrag van de cicaden. Onder de stoffen die de schimmel in het achterlijf van de cicade maakt is cathinon. Dat is bekend als de werkzame stof in qat, die vrijkomt bij kauwen op bladeren van de plant qat, Catha edulis. Het is verrassend dat een plant en een schimmel deze stof delen. De stof is verwant aan amfetamine, oftewel speed, een stimulerende drug, en werkt in op de communicatie tussen zenuwcellen. Kennelijk resulteert dat bij mannetjes-cicaden in abnormaal, vrouwelijk gedrag.
In het eerste infectiestadium, als cicaden de sporen op soortgenoten kunnen overbrengen, maakt de schimmel meer van deze stimulerende stof aan dan in het tweede stadium. Het laat zien hoe gericht de schimmel zijn slachtoffers manipuleert.

Een andere Massospora-schimmelsoort infecteert cicaden met een jaarlijkse cyclus (Platypedia-soorten), en ook deze schimmel stuurt het seksuele gedrag van zijn slachtoffers bij, ontdekten Boyce en collega’s. Hij produceert psilocybine, een hallucinogene stof die bekend is van bepaalde paddenstoelen (paddo’s), waaronder het puntig kaalkopje. Ook al een opmerkelijke vondst, want de schimmel is niet aan deze paddenstoelen verwant.

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

Foto: Magicicada septendecim. Judy Gallagher( Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bronnen:
Boyce, G.R., E. Gluck-Thaler, J.C. Slot, J.E. Stajich, W.J. Davis, T.Y. James, J.R. Cooley, D.G. Panaccione, J. Eilenberg, H.H. De Fine Licht, A.M. Macias, M.C. Berger, K.L. Wickert, C.M. Stauder, E.J. Spahr, M.D. Maust, A.M. Metheny, C. Simon, G. Kritsky, K.T. Hodge, R.A. Humber, T. Gullion, D.P.G. Short, T. Kijimoto, D. Mozgai, N. Arguedas & M.T. Kasson, 2018. Discovery of psychoactive plant and mushroom alkaloids in ancient fungal cicada pathogens. BioRxiv preprint, 24 juli. Doi: 10.1101/375105
Cooley, J.R., D.C. Marshall & K.B.R. Hill, 2018. A specialized fungal parasite (Massospora cicadina) hijacks the sexual signals of periodical cicadas (Hemiptera: Cicadidae: Magicicada). Scientific Reports 8: 1432. Doi: 10.1038/s41598-018-19813-0
Cooley, J.R. & D.C. Marshall, 2001. Sexual signaling in periodical cicadas, Magicicada spp. (Hemiptera: Cicadidae). Behaviour 138, 827-855. Doi: 10.1163/156853901753172674

Flamingo’s gebruiken cosmetica

29 juli 2018 /

Vrouwtjes maken zich mooier op dan mannetjes

Flamingo kiest kleurrijke partner

Om bij elkaar in de smaak te vallen maken flamingo’s zich op. Ze smeren een kleurversteviger uit over hun veren om die bij te kleuren. Vooral vrouwtjes laten daarmee zien wat ze waard zijn, schrijven Juan Amat en collega’s.

Flamingo’s, zowel mannetjes als vrouwtjes, gaan voor de beste partner die ze maar krijgen kunnen, en paarvorming is een omslachtig proces. Maanden voordat het broeden begint komen de vogels in grote gemengde groepen bijeen om elkaar te zien en gezien te worden. Ze paraderen met uitgestrekte nek en opgezette veren. En als ze een partner hebben uitgekozen, is het spel nog niet uit. Ze blijven om zich heen kijken, en als het even kan ruilen ze hun maatje in voor een beter exemplaar. Dat wederzijds keuren en kiezen gaat door totdat ze daadwerkelijk gaan broeden.
Het is belangrijk om in zo’n groep op te vallen met een mooi roze verenkleed. Een kleurrijke vogel is namelijk zeer gewild; hij heeft al snel een even aantrekkelijke partner te pakken. Samen kunnen ze een goede nestplaats in de broedkolonie bezetten, met een voorsprong op minder populaire vogels.

Een mooie kleur is niet voor niets zo in trek. De veerkleur ontstaat doordat de vogels bij de aanleg van nieuwe veren, tijdens de rui aan het eind van de zomer, kleurstoffen (carotenoïden) inbouwen die ze uit hun voedsel halen. Een mooie kleur betekent dat de vogel er goed in is geslaagd om voedsel te bemachtigen. Bovendien kan hij het zich permitteren om de pigmenten daarin in zijn veren te stoppen. Dat betekent dat hij niet onder druk staat, want dan zou hij de pigmenten moeten inzetten om celschade door stress te voorkomen. De stoffen zijn namelijk antioxidanten; ze vangen de schadelijke zuurstofradicalen weg die bij stress ontstaan. Kortom, een vogel die mooi gekleurd uit de rui komt, is gezond en in goede conditie.

Maar tussen de perioden van rui en partnerkeus zit een lange tijd waarin die oorspronkelijke kleur vervaagt, en in die tijd kan de conditie van een vogel beter of slechter geworden zijn. Aan de oorspronkelijke veerkleur is de huidige conditie niet af te lezen. Hoe moeten de vogels dan een goede keuze maken?

Cosmetica

Er is een oplossing voor dat probleem: de vogels kunnen de veerkleur verstevigen, hadden Juan Amat en collega’s in 2011 laten zien; ze onderzoeken een grote kolonie gewone of Europese flamingo’s (Phoenicopterus roseus) die broedt op eilandjes en dijkjes in de zilte Zuid-Spaanse lagune Fuente de Piedra, een natuurgebied.
Flamingo’s produceren een was in de stuitklier met kleurstoffen die uit het voedsel komen. Ze gebruiken de was als make-up die ze op hun veren aanbrengen door hun wangen langs die klier te strijken en vervolgens langs nek, borst en rug. Zo krijgen de veren een kleur die een actueel beeld van gezondheid en conditie geeft, want alleen sterke vogels vinden voldoende voedsel om pigmenten te vergaren en kunnen het zich veroorloven om daarmee hun veren te verven. Zij hebben bovendien de tijd om de veerkleur regelmatig bij te werken, wat nodig is omdat de opgebrachte pigmenten snel verbleken.
Amat liet zien dat hoe meer was de vogels smeren, hun dieper roze hun kleur wordt. Ze produceren de kleurversteviging vooral in de periode van paarvorming, wanneer ze zich veelvuldig opmaken. Dan zijn ze op hun mooist. Als ze eenmaal gaan broeden – ze krijgen één jong per paar-, onderhouden ze de kleur niet meer, zodat die vervaagt. De ouders blijven bijeen tot hun jong zelfstandig is, met zo’n drie maanden. Dan gaan ze uiteen – en in oktober begint het langdurige spel van opmaak en partnerkeuze opnieuw.

Inspanning

Nu laat Amat zien dat vrouwtjes gemiddeld kleurrijker zijn dan mannetjes. Ze smeren even vaak make-up op, maar hun stuitklierwas bevat een hogere concentratie pigment. Kennelijk is het voor vrouwtjes belangrijker om te laten zien wat ze waard zijn.
Dat is verklaarbaar volgens de onderzoekers. De zorg voor een jong vraagt van de moeder meer dan van de vader. De moerassen waar de vogels foerageren liggen maar liefst 150 tot 400 kilometer van de broedkolonie af. Het is dus nogal een inspanning om voedsel te halen. Moeder doet dat vaker dan vader en ze is bovendien kleiner, dus de tocht is zwaarder voor haar. Zij moet van tevoren, bij de paarvorming, een kandidaat-partner ervan zien te overtuigen dat ze die zorgtaak aankan door met een mooie roze kleur voor de dag te komen.

Als het kuiken er is, vervaagt de kleur van de moeder sneller dan die van haar partner. Want zij staat nu onder grotere druk en heeft de kleurstoffen nodig om schade door stress te bestrijden. En mooi zijn hoeft niet meer – totdat het volgende paarseizoen begint.

Willy van Strien

Foto: Bernard Dupont (Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0)

Kijk hoe flamingo’s flaneren

Bronnen:
Amat, J.A., A. Garrido, F. Portavia, M. Rendón-Martos, A. Pérez-Gálvez, J. Garrido-Fernández, J. Gómez, A. Béchet & M.A. Rendón, 2018. Dynamic signalling using cosmetics may explain the reversed sexual dichromatism in the monogamous greater flamingo. Behavioral Ecology and Sociobiology 72: 135. Doi: 10.1007/s00265-018-2551-1
Amat, J.A., M.A. Rendón, J. Garrido-Fernández, A. Garrido, M. Rendón-Martos & A. Pérez-Gálvez, 2011. Greater flamingos Phoenicopterus roseus use uropygial secretions as make-up. Behavioral Ecology and Sociobiology 65: 665-673. Doi: 10.1007/s00265-010-1068-z

Bescheiden vleeseter

19 juli 2018 /

Jong herderstasje groeit beter met dierlijke voeding

herderstasje is carnivoor bij ontkieming

Zaden van het herderstasje ontlenen voedingsstoffen aan bodemdieren, die ze lokken, doden en verteren, ontdekten Hattie Roberts en collega’s. Het herderstasje is als zaad en kiemplant dus een carnivoor.

De meeste vleesetende planten zijn bijzonder om te zien. Bekerplant, blaasjeskruid, venusvliegenvanger en zonnedauw vangen kleine beestjes met opvallende bekers, vernuftige vallen of kleverige bladeren.
Maar wie zou het herderstasje verdenken van een dierlijk dieet? Deze plant, die vrijwel overal voorkomt, ziet er heel onschuldig uit. Toch kan hij diertjes vangen en hun eiwitten gebruiken als hij ontkiemt, schrijven Hattie Roberts en collega’s. Er zijn onder planten kennelijk ook minder spectaculaire vleeseters of carnivoren.

Dierlijke eiwitten

zaden van herderstasje lokken en doden kleine bodemdiertjes

Het herderstasje (Capsella bursa-pastoris) vangt als plant geen beestjes, maar de zaadjes doen dat wel. Ze krijgen in vochtige bodem een taaie, plakkerige slijmlaag. Heel wat jaren geleden liet John Barber al zien dat kleine bodembeestjes op ontkiemende zaadjes af komen omdat die een lokstof uitscheiden. De beestjes – Barber deed proeven met muggenlarven – plakken aan de zaadjes vast en gaan dood door een gifstof. De zaadjes produceren ook enzymen die eiwitten van hun slachtoffers verteren en nemen de bouwstenen, aminozuren, vervolgens op.
Het lijkt er dus op, stelde Barber, dat de zaadjes dierlijke voedingsstoffen gebruiken. Ze lokken en doden ook aaltjes (rondwormen), eencellige organismen en bacteriën.

Wat extra’s

Nu maakt Hattie Roberts het verhaal rond. Ze liet zaadjes kiemen in aanwezigheid van aaltjes of zonder deze bodemdiertjes en volgde de groei van de jonge plantjes. Haar proeven laten zien dat dierlijke voedingsstoffen de zaadjes een betere start geven.
In grond waaraan aaltjes waren toegevoegd ontkiemden meer zaadjes succesvol dan in grond zonder aaltjes, en de zaailingen waren na tien dagen groter en zwaarder. Drie weken later werkte het effect nog steeds door: jonge plantjes die in grond met aaltjes waren ontkiemd hadden langere wortels en grotere bladeren.
Hoewel zaadjes van het herderstasje dus kunnen ontkiemen zonder voedingsstoffen die van dieren afkomstig zijn, doen ze het beter met. Dierlijke voedingsstoffen hadden op voedselarme grond meer effect dan op voedselrijke grond.

Herderstasje heeft kleine zaadjes, waarin voor de kiemplant maar een minieme voedselvoorraad aanwezig is. Dat verklaart dat de zaadjes goed wat extra’s kunnen gebruiken en dat de planten aan het begin van hun leven carnivoor zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: herdertasje. Harry Rose (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)
Klein: zaden van herderstasje. Kinori (Wikimedia Commons, public domain)

Zie ook:
Vleesetende planten met spectaculaire vangstmethoden: bekerplanten, blaasjeskruid, venusvliegenvanger en zonnedauw

Bronnen:
Roberts, H.R., J.M. Warren & J. Provan, 2018. Evidence for facultative protocarnivory in Capsella bursa-pastoris seeds. Scientific Reports 8: 1012. Doi: 10.1038/s41598-018-28564-x
Barber, J.T., 1978. Capsella bursa-pastoris seeds. Are they “carnivorous”? Carnivorous Plant Newsletter 7: 39-42.

Heelmeester

10 juli 2018 /

Wond geneest sneller dankzij poetsgarnaal

Pacifische poetsgarnaal helpt wonden genezen

Een vis die gewond is geraakt, kan de diensten van een poetsgarnaal extra goed gebruiken, laten David Vaughan en collega’s zien. Ook al maakt die niet specifiek de wond schoon, zijn behandeling helpt wel bij de genezing.

Poetsgarnalen hebben, net als poetsvissen, een schoonmaakbedrijf voor vissen op koraalriffen. Ze plukken met hun monddelen parasieten en andere ongerechtigheden van de huid van hun klanten af, waarbij ze meteen een hapje eten hebben: een win-winsituatie. Zo’n dienstverlener is de Pacifische poetsgarnaal Lysmata amboinensis, die leeft op koraalriffen in de Grote Oceaan, Indische Oceaan en Rode Zee; hij is bekend doordat hij model stond voor Jacques in de film Finding Nemo.
Maar wat doet deze poetser als een klant een wondje heeft, vroegen David Vaughan en collega’s zich af. Maakt hij daar misbruik van door wat blootliggend levend weefsel te snoepen? Of is zijn schoonmaakbehandeling wellicht heilzaam?

Ontsteking

De onderzoekers haalden poetsgarnalen naar het lab, en ook een aantal exemplaren van de rode vlagbaars (Pseudanthias squamipinnis), een vissoort die langs koraalriffen voorkomt. Een aantal vissen brachten ze, onder verdoving, een kleine, oppervlakkige wond toe op een van de flanken, een wond zoals de vissen buiten vaak oplopen.
De helft van de gewonde vissen ging vervolgens, elk afzonderlijk, naar een aquarium waarin gedurende een uur per dag een poetsgarnaal aanwezig was; de andere vissen werden ondergebracht in bakken zonder poetser. Ter controle werden ook niet-gewonde vissen in bakken gezet waar wel of geen poetsgarnaal op bezoek kwam. De onderzoekers observeerden het gedrag van de dieren en hielden bij hoe de wonden genazen.

Een vis die zijn huid wil laten reinigen, zoekt een poetsgarnaal op en neemt een uitnodigende houding aan, waarbij hij het te behandelen lichaamsdeel naar de poetser wendt.
Als dieren net een wond hebben opgelopen, zo bleek, laten ze zich veel minder vaak schoon plukken. De plek met de wond houden ze van de poetsgarnaal weg.
Maar na een dag is de wond dichtgetrokken. De plek er omheen wordt de eerste twee dagen steeds roder, wat wijst op een ontsteking. Een gewonde vis die toegang heeft tot een poetsgarnaal laat zich nu wel aan beide kanten poetsen. En dat heeft een gunstig effect op de wond: de rode kleur, dus de ontsteking, neemt vanaf dag twee af. Na zes dagen is er een groot verschil tussen wel en niet gepoetste vissen; bij de laatste is de plek even rood gebleven.

Dankzij de activiteiten van een poetsgarnaal heelt een wond dus sneller. Van misbruik was geen spoor te vinden: de garnalen maken de wond niet groter en brengen geen nieuwe schade toe.

Positief effect

Een poetsgarnaal pakt niet speciaal de rode plek aan, maar behandelt een gewonde vis net als een niet-gewonde. De onderzoekers denken dat het schoonmaakwerk een indirect positief effect heeft doordat het ziekteverwekkers tegenhoudt die anders de wond kunnen bereiken. Bovendien verlaagt een poetsgarnaal de stress bij zijn klanten, zo is bekend. Ook dat zal de genezing bevorderen.
Conclusie: door te poetsen helpt de poetsgarnaal wonden helen.

Willy van Strien

Foto: Bernard Dupont (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bron:
Vaughan, D.B., A.S. Grutter, H.W. Ferguson, R. Jones & K.S. Hutson, 2018. Cleaner shrimp are true cleaners of injured fish. Marine Biology 165: 118. Doi: 10.4225/28/5b2c885b32331

Over zand en zee

4 juli 2018 /

Distelvlinder pendelt tussen Europa en tropisch Afrika

Distelvlinder is een lange-afstandstrekker

Sinds twee jaar is bekend dat distelvlinders in het najaar naar het zuiden vliegen en de tropische savannen van Afrika bereiken. Nu bewijzen Gerard Talavera en collega’s dat hun nakomelingen in het voorjaar de omgekeerde route afleggen.

De meeste Europese insecten maken ’s winters een rustperiode door. Zo niet de distelvlinders, die ’s zomers vrijwel overal in Europa te vinden zijn. Als het najaar aanbreekt, vertrekken ze. Op grote hoogte en profiterend van de meewind vliegen ze over Europa, inclusief berggebieden; ze steken de Middellandse Zee over en vervolgens de Sahara, extreem hoge en lage temperaturen trotserend. Een individuele vlinder kan wel vierduizend kilometer binnen een week afleggen: een ongelooflijke prestatie voor zo’n fragiel ogend beestje.
Uiteindelijk komen de vlinders massaal aan in de savannen van tropisch Afrika ten zuiden van de Sahel, zo lieten Gerard Talavera en collega’s twee jaar geleden zien. Daar loopt dan net het regenseizoen ten einde en de vegetatie is uitbundig. De vlinders leggen eitjes en de rupsen eten zich vol op jonge groene plantenbladeren. Er verschijnt een nieuwe generatie terwijl het in Europa winter is.

Cyclus

Maar hoe het verder gaat met de nakomelingen van de herfstmigranten, was onduidelijk. Als de droge tijd begint, verdorren de savannen en wordt het gebied snel onleefbaar voor de distelvlinders. Ze verdwijnen, maar de vraag was: waar blijven ze? Misschien kozen de vlinders die tot diep in tropisch Afrika trokken een doodlopend pad en sterven ze daar uit. Misschien trekken ze verder naar het zuiden om frisse groene planten te vinden. Of misschien steken ze nogmaals zand en zee over om terug te keren naar Europa, waar ze in het voorjaar weer verschijnen.

Talavera en collega’s vermoedden het laatste. De populatie distelvlinders zou dan jaarlijks op en neer trekken om beurtelings te profiteren van de Europese zomer en de groene periode ten zuiden van de Sahara. Zo’n cyclus zou minstens zes vlindergeneraties beslaan. Bewezen was het nog niet.

Maar nu hebben de onderzoekers kunnen aantonen dat distelvlinders inderdaad vanuit de Afrikaanse savannen noordwaarts trekken. Aan de chemische samenstelling van de vleugels van een vlinder is te zien waar hij als rups is opgegroeid. Vlinders die in het vroege voorjaar rondom de Middellandse Zee opduiken, hebben zich in tropisch Afrika ontwikkeld, bleek uit zo’n chemische analyse. En ze zijn op weg naar het noorden.

Vliegvermogen

De distelvlinder doet dus niet onder voor de monarchvlinder, een bekende lange-afstandstrekker van Noord-Amerika. Integendeel: de distelvlinder legt per cyclus tot zo’n twaalfduizend kilometer af, de monarch ‘slechts’ tienduizend.
De monarchvlinders hebben een andere vleugeltekening, maar wel met dezelfde kleuren: voornamelijk zwart en oranje. Voor hen geldt: hoe meer zwart op de vleugels en hoe dieper de oranje kleur, hoe beter het vliegvermogen. Wie weet gaat dat ook op voor de distelvlinders. Dat is een mooie vraag voor verder onderzoek.

Willy van Strien

Foto: Distelvlinder, Vanessa cardui. Fritz Geller-Grimm (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.5)

De onderzoekers maakten een filmpje over de distelvlinder: Vanessa’s reis

Zie ook: de trek van monarchvlinders

Bronnen:
Talavera, G., C. Bataille, D. Benyamini, M. Gascoigne-Pees & R. Vila, 2018. Round-trip across the Sahara: Afrotropical Painted Lady butterflies recolonize the Mediterranean in early spring. Biology Letters 14: 20180274. Doi: 10.1098/rsbl.2018.0274
Talavera, G. & R. Vila, 2016. Discovery of mass migration and breeding of the painted lady butterfly Vanessa cardui in the Sub-Sahara: the Europe–Africa migration revisited. Biological Journal of the Linnean Society 120: 274-285. Doi: 10.1111/bij.12873
Stefanescu, C., D.X. Soto, G. Talavera, R. Vila & K.A. Hobson, 2016. Long-distance autumn migration across the Sahara by painted lady butterflies: exploiting resource pulses in the tropical savannah. Biology Letters 12: 20160561. Doi: 10.1098/rsbl.2016.0561

Opvallend, en toch niet te zien

20 juni 2018 /

Felgekleurde pijlgifkikker verdwijnt tegen de achtergrond

Van een afstand is pijlgifkikker Dendrobates tinctorius moeilijk zichtbaar

Hoe kleurrijk het pijlgifkikkertje Dendrobates tinctorius ook is, van een afstand zien roofvijanden hem niet, blijkt uit onderzoek van James Barnett en collega’s. Het kleurrijke beestje heeft een schutkleur.

De felle kleurpatronen van pijlgifkikkers werken als een waarschuwingssignaal aan roofvijanden: eet me niet, ik ben giftig. De vijanden leren door schade en schande dat ze beter van deze kleurige prooien af kunnen blijven.
Toch biedt het markante uiterlijk geen volledige bescherming, stellen James Barnett en collega’s. Want een onervaren roofvijand die de waarschuwing nog niet begrijpt kan toehappen en dan is zo’n kikker er geweest. Bovendien zijn sommige vijanden ongevoelig voor het gif, en andere hebben zo’n honger dat ze de waarschuwing negeren en het risico van vergiftiging nemen. Een pijlgifkikker heeft daarom aanvullende bescherming nodig.

Het patroon van heldere en contrasterende kleuren blijkt nu ook voor die aanvullende bescherming te zorgen. Het werkt namelijk, verrassend genoeg, als schutkleur en maakt het beestje onzichtbaar. Althans bij de pijlgifkikker Dendrobates tinctorius.

Camouflage

Van dichtbij steekt dit kikkertje duidelijk af tegen zijn natuurlijke achtergrond van afgevallen bladeren op de bodem van regenwouden in Frans Guyana, zo laten de onderzoekers zien. De kikker heeft kleuren die in die achtergrond nauwelijks voorkomen: geel en blauw. Het kleurpatroon is een duidelijk signaal.
Maar van een afstand werkt het heel anders. Natuurlijke vijanden zien het kleurpatroon dan niet scherp meer en de kleuren versmelten tot een gemiddelde tint die overeenkomt met de achtergrondkleur. Zo werkt het patroon op afstand juist camouflerend; het geeft de kikker een schutkleur die hem onzichtbaar maakt voor vogels, slangen en zoogdieren die niet heel vlakbij zijn.

Modelkikkers

Dat is misschien moeilijk te geloven, maar experimenten laten zien dat het inderdaad zo is. De onderzoekers maakten kikkers na van plasticine (boetseerklei) en gaven de modellen een natuurlijk kleurpatroon of een effen gele of een bruin-met-zwarte kleur. Ze stelden verschillende achtergronden samen: bladeren, papier met een print van bladeren, kale bodem en papier in een afwijkende kleur. Ze zetten de modelkikkers in het veld op de verschillende achtergronden en turfden hoe vaak vogels de modellen aanvielen.

Zoals verwacht werden gele modelletjes op elke achtergrond even vaak gepikt, terwijl bruinzwarte diertjes op bladeren of papier met bladprint relatief veilig waren.
En de kikkermodellen met een natuurlijk kleurpatroon?
Ook die hadden, net als de bruinzwarte, op een natuurlijke blad-achtergrond de grootste kans om ongezien te blijven.

Het felle kleurpatroon van pijlgifkikker Dendrobates tinctorius heeft dus een dubbele functie. Van dichtbij werkt het als waarschuwing, maar van veraf gezien is het een schutkleur.
Het kan verklaren dat ik nooit op eigen kracht zo’n kikkertje heb gevonden toen ik in Frans Guyana was.

Willy van Strien

Foto: Dendrobates tinctorius. ©James B. Barnett

Bron:
Barnett, J.B., C. Michalis, N.E. Scott-Samuel & I.C. Cuthill, 2018. Distance-dependent defensive coloration in the poison frog Dendrobates tinctorius, Dendrobatidae. PNAS, 4 juni online. Doi: 10.1073/pnas.1800826115

Schrikeffect

14 juni 2018 /

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

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2025 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑