Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 15 van 42

Hulp in nood

20 april 2018 /

Krabspin maakt zich nuttig op aangetaste bloem

Krabspin grijpt bloembezoekers

Onopvallend in een bloem zittend pakt een krabspin elke bezoeker om hem op te eten. Het slachtoffer kan een nuttige gast zijn, zoals een bij, maar ook een schadelijke. Voor brilkruid pakt de aanwezigheid van een krabspin goed uit als er rupsen zijn die van de bloemen vreten, laten Anina Knauer en collega’s zien.

Krabspinnen hebben een aparte manier om aan voedsel te komen. Ze nemen plaats in een bloem, waar ze niet meestal opvallen doordat ze dezelfde kleur hebben, en wachten bloembezoekers op. Die grijpen ze met twee paar grote poten (waaraan ze hun naam te danken hebben), doden ze met een giftige beet en eten ze op. Ze kunnen prooien aan die veel groter zijn dan zij zelf.
Slecht nieuws dus voor een plant als zo’n spinnetje zich in een bloem installeert, zou je denken. Onder de bloembezoekers waar het op loert zijn immers nuttige gasten, zoals bijen die de plant bestuiven zodat die zaden kan maken, en het zou een ramp zijn als die bestuivers hun werk niet kunnen doen.
Maar Anina Knauer en collega’s laten zien dat de aanwezigheid van een krabspin juist een zegen kan zijn. Want een bloem krijgt ook bezoekers met minder goede bedoelingen, en een inwonende krabspin kan die uitschakelen. Daarom, ontdekten zij, trekt een bloem krabspinnen aan als er ongewenst bezoek is.

Zaadzetting

glad brilkruid roept krabspin te hulp bij vraat aan bloem
De onderzoekers gingen na wat de aanwezigheid van de krabspin Thomisus onustus betekent voor de plant waar hij meestal op te vinden is, namelijk glad brilkruid (Biscutella laevigata), een plant uit de Alpen met gele bloemetjes en brilvormige vruchtjes. De plant heeft met verschillende insecten te maken die een krabspin wel lust. De geur van de bloemen trekt bijen aan die voor bestuiving zorgen in ruil voor nectar. Maar de zaadzetting mislukt vaak doordat de bloemen worden aangevreten door rupsen van de koolmot (Plutella xylostella). Wat gebeurt er nu als er een krabspin in het spel is?

In een experiment zetten de onderzoekers elke ochtend drie rupsen op bloemen van planten met en planten zonder een krabspin aan boord en zochten ‘s avonds die rupsen terug. Op planten met een krabspin bleken de meeste rupsen steeds te zijn verdwenen – ze werden kennelijk opgegeten door de spin -, zodat die planten na vier weken veel minder schade door vraat hadden opgelopen dan planten zonder spin en gewoon zaden maakten. De krabspin maakte zich dus nuttig.

In het veld, zo bleek ook, schakelen planten het vraatzuchtige spinnetje in door hem te hulp te roepen als de bloemen worden aangevreten. De roep is chemisch: aangetaste bloemen maken een van hun geurstoffen, bèta-ocimeen, in extra grote hoeveelheden aan. De krabspin gaat op die geurstof af en vestigt zich op zulke bloemen. Op planten met rupsen op de bloemen zit daardoor vaker een krabspin dan op schone planten. Zo werken plant en spin samen: een aangetaste plant vraagt en krijgt hulp, de te hulp geschoten spin houdt er een maaltje aan over.

Bijen

En lopen de bijen, die de belangrijkste bestuivers zijn, dan geen gevaar? Nauwelijks, zo blijkt. Zij ontdekken de spin op een bloem meestal, ondanks diens camouflage, en zien af van bezoek. De spin eet dan ook bijna uitsluitend rupsen.
Maar ondanks het verminderde bezoek van bijen ontwikkelen zulke bloemen toch zaden. Kennelijk krijgen ze altijd voldoende stuifmeel. De aanwezigheid van de spin pakt dan ook goed uit voor door rupsen belaagde planten.

Hoog in de bergen komt Thomisus onustus overigens niet voor, en brilkruid wel. Het blijkt dat planten die hoog groeien de hoeveelheid bèta-ocimeen veel minder opschroeven als er rupsen zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Thomisus onustus (niet op brilkruid). Paco Gómez (via Flickr, Creative Commons CC BY-SA 2.0)
Klein: Glad brilkruid. Isidre blanc (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Bron:
Knauer, A.C., M. Bakhtiari & F.P. Schiestl, 2018. Crab spiders impact floral-signal evolution indirectly through removal of florivores. Nature Communications 9: 1367. Doi: 10.1038/s41467-018-03792-x

Ongelijke behandeling

13 april 2018 /

Plevier zorgt meer voor jongen van het andere geslacht

mannetje roodkopplevier zorgt beter voor dochters

Vaders werken harder als er dochters zijn, moeders doen meer als ze zoons hebben. Zo gaat het in Australië bij de roodkopplevier, zagen Daniel Lees en collega’s, waar de ouders de taken verdelen als de twee jongen worden grootgebracht.

Koppels van de roodkopplevier, een vogel van kustgebieden in Australië, verdelen de zorg voor hun gezin netjes. Het nest van de vogels is een kuiltje op de grond waar het vrouwtje meestal twee eieren in legt. Ze zijn beige met zwarte spikkels en daardoor goed gecamoufleerd. Dat moet ook wel, want ze liggen daar open en bloot, en er zijn overdag roofvijanden actief, zoals de kleine raaf, die de eieren maar beter niet kunnen zien. Ook het vrouwtje heeft een schutkleur. Maar het mannetje heeft een mooie rode kop. Dat maakt indruk op vrouwtjes en helpt hem een goede partner te vinden, maar als hij met die opvallende kop op de eieren zou gaan zitten, zou hij hun aanwezigheid aan de roofvijanden verraden.
De ouders hebben de broedbeurten slim verdeeld om dat te voorkomen, hebben Kasun Ekanayake en collega’s laten zien. Overdag broedt het onopvallende vrouwtje en alleen ’s nachts neemt het mannetje de beurt over. De enige vijand die in het donker jaagt, de vos, gaat op geuren af, en voor dit gevaar maakt het niet uit of de vader of de moeder op het nest zit.

Vos

Er vallen behoorlijk veel legsels ten prooi aan de vos. Hij komt oorspronkelijk niet voor in Australië, maar is er ingevoerd, en vormt nu een groot probleem voor veel soorten vogels en zoogdieren.

jonge roodkopplevier is kwetsbaar voor roofvijandenAls de jonge roodkopplevieren uitkomen, kunnen ze meteen lopen en moeten ze zelf hun maaltje bij elkaar zoeken. Een van de ouders is bij ze om ze warm te houden, te waarschuwen voor gevaar en naar plaatsen met voedsel te brengen. Na ruim een maand zijn de jongen zelfstandig.
De eerste paar weken na uitkomen zijn de kuikens nog wat onbeholpen en kwetsbaar voor roofvijanden; ze zijn gecamoufleerd zodat ze niet opvallen. Het is in die periode vooral de moeder die hen begeleidt. Later, als de jongen beter in staat zijn om zich bij gevaar uit de voeten te maken, neemt de vader de zorg geleidelijk over tot ze zelfstandig zijn. Zo leveren beide ouders hun bijdrage aan de zorg voor de jonge vogels.

Huwelijksmarkt

Maar helemaal eerlijk doen ze dat niet, melden Daniel Lees en collega’s nu. Het maakt uit voor de taakverdeling of ze dochters of zonen hebben.
De moeder, die als eerste voor de kuikens zorgt, bouwt haar bijdrage wat minder sterk af als beide jongen mannetjes zijn; in dat geval blijft ze meer investeren dan ze zou doen als ze twee dochters of een zoon en een dochter had. En de vader, die haar taak overneemt, zal meer tijd in zijn kroost gaan steken als het twee meisjes zijn.
Beide ouders investeren dus meer in jongen van het andere geslacht dan van het eigen geslacht. Zonen en dochters zien er hetzelfde uit, en de onderzoekers hadden een bloedmonster nodig om het geslacht van de jongen te bepalen. Maar de ouders kunnen kennelijk het onderscheid maken en behandelen zoons en dochters verschillend.

Wat is de verklaring? De onderzoekers denken dat het de ouders meer zorg geven aan jongen die later geen rivalen zullen zijn op de huwelijksmarkt. Vaders zullen dan met zoons en moeders met dochters moeten concurreren om aantrekkelijke partners. Het is een idee, bewijs is er nog niet voor.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Roodkopplevier, mannetje. ©Daniel Lees
Klein: Roodkopplevier, kuiken. Benjamint444 (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Bronnen:
Lees, D., C.D.H. Sherman, K. Kostoglou, L.X.L. Tan, G.S. Maguire, P. Dann & M.A. Weston, 2018. Plover parents care more for young of the opposite sex. Behavioral Ecology, 5 april online. Doi: 10.1093/beheco/ary052
Ekanayake, K.B., M.A. Weston, D.G. Nimmo, G.S. Maguire, J.A. Endler & C. Küpper, 2015. The bright incubate at night: sexual dichromatism and adaptive incubation division in an open-nesting shorebird. Proceedings of the Royal Society B 282: 20143026. Doi: 10.1098/rspb.2014.3026

Onbetaalde diensten

6 april 2018 /

Schimmels en fruitvliegen helpen orchidee voor nop

Fruitvlieg op bloem van orchidee Gastrodia pubilabiata

De orchidee Gastrodia pubilabiata floreert ten koste van andere soorten. Hij steelt suikers van paddenstoelen, die bovendien vliegjes lokken die voor bestuiving zorgen, laat Kenji Suetsugu zien. Die vliegjes komen bedrogen uit.

De meeste planten maken suikers uit koolstofdioxide met behulp van energie uit zonlicht, volgens een proces dat fotosynthese heet. Maar het orchideetje Gastrodia pubilabiata, een kleine, weinig opvallende plant die groeit in Japan en Taiwan, laat dat karweitje aan anderen over. De plant heeft geen groene bladeren, want hij mist de bladgroenkorrels waarin de fotosynthese plaatsvindt. Hij haalt suikers met zijn wortels uit de ondergrondse schimmeldraden van een aantal paddenstoelsoorten, die ze op hun beurt uit dood organisch materiaal gehaald hebben. De paddenstoelen krijgen niets terug in ruil voor de suikers, ze worden eenvoudigweg bestolen.
En terwijl de meeste planten nectar maken als voedsel voor insecten (of andere dieren) die als tegenprestatie de bloemen bestuiven, laat deze orchidee ook dat achterwege. Hij laat zich door fruitvliegjes (Drosophila-soorten) bedienen zonder hen te belonen. Integendeel, de vliegjes verliezen erop.

Misleiding

De vliegjes zoeken gistende vruchten of halfvergane paddenstoelen om hun eitjes in te leggen, en de larven die eruit komen leven van dat materiaal. De bruin gekleurde bloemen van Gastrodia pubilabiata ruiken kennelijk net als zulk spul, want de vliegjes komen er op af, hebben hun vergissing niet altijd door en leggen soms hun eitjes op de bloemen. De larven zullen geen geschikt voedsel vinden en doodgaan. Maar de orchidee is geholpen. Bij een bezoek aan een bloem pikken de vliegjes namelijk klompjes stuifmeel op, waarin stuifmeelkorrels zijn samengepakt, en die laten bij een bezoek aan een volgende bloem los, zodat die bestoven wordt.

Ook bij planten heb je parasieten en bedriegers, en deze orchidee is het allebei. Hij neemt voedsel van paddenstoelen af en misleidt fruitvliegjes om zich te laten bestuiven.

Onbetaald

Nu laat Kenji Suetsugu zien dat de paddenstoelvormende schimmels nog meer hulp leveren. Oude paddenstoelen trekken namelijk fruitvliegvrouwtjes aan die hun eitjes willen leggen, en als ze er toch zijn, zullen ze ook de orchideeënbloemen bezoeken die gistend en rottend materiaal imiteren.
Suetsugu deed proeven waarbij hij rond orchideeën oude paddenstoelen van Mycena-soorten weghaalde of er juist extra exemplaren neerlegde; Mycena-soorten zijn de belangrijkste slachtoffers van diefstal door de plant. Daaruit blijkt, dat hoe meer rottende paddenstoelen er in de buurt zijn, hoe meer stuifmeel de misleide vliegen ophalen en afleveren bij de orchideeën, en hoe meer zaad de bloemen maken.

Zo functioneren de schimmels niet alleen als voedselleveranciers, maar tevens als magneten die bestuivers lokken. Ook dat doen ze onbetaald.

Willy van Strien

Foto: Gastrodia pubilabiata, bloem en fruitvliegje met stuifmeelklompjes. © Kenji Suetsugu

Bron:
Suetsugu, K., 2018. Achlorophyllous orchid can utilize fungi not only for nutritional demands but also pollinator attraction. Ecology, 25 maart online. Doi: 10.1002/ecy.2170

Instinkers

28 maart 2018 /

Aronskelk lokt bromvliegen en hagedis met kadavergeur

Dood-paard-aronskelk is aantrekkelijk voor balearenhagedis

De aronskelk Helicodiceros muscivorus ruikt als een rottend dood beest. Daar komen bromvliegen en een hagedis op af. Ana Pérez-Cembranos en collega’s beschrijven de complexe relaties tussen plant, bromvliegen en hagedis: een verhaal van bedrog, misbruik en profijt.

Op eilanden in de Middellandse Zee groeit een plantje dat vreselijk stinkt, de ‘dood-paard-aronskelk’, Helicodiceros muscivorus. Zijn geur bevat chemische bestanddelen die ook een dood beest in ontbinding verspreidt. Voor een bromvliegvrouwtje is die walm onweerstaanbaar. Ze zoekt namelijk kadavers waar ze haar eitjes op kan leggen, zodat de vleesetende larven voedsel zullen hebben. De dood-paard-aronskelk maakt misbruik van haar behoefte.

De planten stinken op de eerste dag dat ze bloeien. Bromvliegen die het luchtje oppikken, kúnnen het niet negeren. Ze gaan op de bron af en vinden een roze of rood schutblad met het harige uiteinde van de bloeikolf, dat de geur produceert. Als ze landen, blijkt dat uiteinde bovendien warm te zijn. Voor de bromvliegen is de imitatie compleet: dit moet een broeiend kadaver zijn. Geleid door de warmte kruipen ze in de buis die de opgerolde basis van het schutblad vormt om het onderste deel van de bloeikolf, waar vrouwelijke en mannelijke bloemetjes op staan.
Eenmaal binnen vinden ze natuurlijk niet wat ze zoeken; geen rottend vlees te bekennen.

In de val

Maar als ze weer willen vertrekken, blijkt dat niet te kunnen. Uitsteeksels aan de bloeikolf sluiten de uitgang af. Ze zitten in de val.
En tijdens hun gevangenschap in de kamer met bloemetjes bewijzen ze de plant ongewild een dienst. Het zijn de vrouwelijke bloemen onderaan de bloeikolf die deze eerste dag in bloei zijn. Vliegen die zich al eerder door een aronskelk lieten misleiden, dragen stuifmeel van die plant bij zich en dat komt nu op de vrouwelijke bloemen terecht. Daarmee heeft de plant het eerste succes binnen: de vrouwelijke bloemen zijn bestoven.

De volgende dag zijn de vrouwelijke bloemen uitgebloeid en hebben de mannelijke bloemen hun stuifmeel klaar. De stank en de warmte verdwijnen, de uitsteeksels verwelken en de bromvliegen kunnen naar buiten. Ze passeren de mannelijke bloemen en worden met stuifmeel beladen. En zo behaalt de plant het tweede succes: de vrijgelaten bromvliegen nemen het stuifmeel mee naar vrouwelijke bloemen – als ze tenminste opnieuw een stinkende aronskelk op hun weg vinden en erin trappen.

Warmte en vliegen

Zo zijn de bromvliegen gedwongen de dood-paard-aronskelk te bestuiven zonder dat er een beloning zoals nectar tegenover staat. Integendeel: ze verliezen tijd waarin ze naar echte karkassen hadden kunnen zoeken.

Nu laten Ana Pérez-Cembranos en collega’s zien dat ook de balearenhagedis Podarcis lilfordi zich door de geur van de aronskelk laat misleiden. Het dier is omnivoor en eet soms van karkassen. Die zijn bovendien aantrekkelijk als warmtebron; hagedissen zijn koudbloedig en als het koel weer is, gaan ze graag op een broeiend karkas liggen om op te warmen. Bovendien eten ze de bromvliegen die op het aas af komen.
De hagedissen reageren op de geur van de dood-paard-aronskelk hetzelfde als op de geur van een dood dier: ze gaan erheen. Als de geur van een aronskelk afkomstig blijkt te zijn, vinden ze geen vleesmaaltje, maar wel warmte en vliegen, die ze van het schutblad pakken of uit de buis halen.

De hagedissen nemen dus een aantal bestuivers van de planten weg. Maar volgens de onderzoekers blijven er genoeg bromvliegen over om voor bestuiving te zorgen.

Besjes

De hagedis is dus geen vijand van de aronskelk. Na de bloei, als de besjes rijp zijn, ontstaat er zelfs een mooie samenwerking tussen die twee. De hagedis eet de vruchten en poept de zaden uit. Die ontkiemen beter als ze door de hagedissendarm zijn gegaan. De plant levert de hagedis voedsel en de hagedis verspreidt de zaden en verhoogt hun kiemkracht.
Op het eilandje Aire ten zuidoosten van Menorca, waar het onderzoek is gedaan, is de dood-paard-aronskelk een nieuwkomer. Hij groeit er naar schatting pas een jaar of vijftig. Hij heeft zich in die tijd in hoog tempo over het eilandje verspreid en staat er nu plaatselijk in grote dichtheden. Dat is te danken aan de hagedis, die de vruchten heeft leren eten en nu de belangrijkste zaadverspreider is, denken de onderzoekers.

Willy van Strien

Foto: Balearenhagedis op het schutblad van de aronskelk © Ana Pérez-Cembranos

Bronnen:
Pérez-Cembranos, A., V. Pérez-Mellado & W.E. Cooper, 2018. Balearic lizards use chemical cues from a complex deceptive mimicry to capture attracted pollinators. Ethology  124: 260-268. Doi: 10.1111/eth.12728
Angioy, A-M.,  M. C. Stensmyr, I. Urru, M. Puliafito, I. Collu & B. S. Hansson, 2004. Function of the heater: the dead horse arum revisited. Proceedings of the Royal Society London B 271: S13-S15. Doi: 10.1098/rsbl.2003.0111
Stensmyr, M.C., I. Urru, I. Collu. M. Celander. B.S. Hansson & A-M. Angioy, 2002. Rotting smell of dead-horse arum florets. Nature 420: 625-626. Doi: 10.1038/420625a

Voedzame tweecomponentenlijm

22 maart 2018 /

Koninginlarve moet stevig aan haar plafond hangen

Koninginnengelei voedt een koninginlarve en plakt haar vast in haar cel

Een bijenlarve die koningin zal worden, krijgt een grote hoeveelheid koninginnengelei toebedeeld. En dat is niet alleen omdat het spulletje voedzaam is, laten Anja Buttstedt en collega’s zien.

Een vrouwelijke larve van de honingbij kan werkster worden of koningin. Haar lot hangt af van het voedsel dat ze krijgt. Alle larven worden de eerste dagen getrakteerd op de zogenoemde koninginnengelei, een voedzaam mengsel dat de verzorgende werksters produceren in hun kopklieren; het is rijk aan eiwitten, suikers en vetten.
Na drie dagen worden larven die werkster worden op een ander dieet gezet. Als ze verpoppen, dekken werksters hun cellen af met een laagje was. Maar een larve die koningin wordt, leeft puur op koninginnengelei, dat de werksters haar in royale hoeveelheden brengen. Daardoor wordt ze extra groot.

Moerdop

De koninginnengelei heeft nog een functie, ontdekten Anja Buttstedt en collega’s: het houdt de koninginlarve op haar plaats.

En dat is wel nodig. De cellen in de raat, waarin werksterlarven opgroeien, zijn te krap voor een koninginlarve. Voor haar bouwen werksters een speciale cel, een zogenoemde koninginnencel of moerdop. Die is niet alleen ruimer, maar ook anders georiënteerd: hij hangt verticaal, met de opening beneden. Hare koninklijke hoogheid zou er dus zomaar uit kunnen vallen.
Buttstedt laat zien waarom dat niet gebeurt: de koninginnengelei, die de werksters op het plafond van de cel aanbrengen, is zo kleverig dat de larve eraan blijft vastplakken tot ze verpopt en de cel met was wordt afgesloten. De kleverigheid ontstaat doordat twee eiwitten, royalactine (het meest voorkomende eiwit in de gelei) en apisimine, lange vezels vormen die de gelei stroperig maken.

Vezelnetwerk

De werksters maken die eiwitten in de voedersapklieren (hypopharyngeale klieren) en slaan ze daarin op. Het kliermengsel heeft een vloeibare vorm, anders zouden de bijen het niet kunnen uitscheiden. Maar als ze het in een broedcel aanbrengen, mengen ze het met vetzuren die ze in de kaakklieren (mandibulaire klieren) hebben aangemaakt, en in de zurige mix verbinden de eiwitten royalactine en apisimine zich tot een vezelnetwerk.

Koninginnegelei is dus een soort tweecomponentenlijm, concluderen de auteurs, maar het vormt ook nog eens uitstekend voedsel. Het is precies wat een koninginlarve nodig heeft om veilig op te groeien.

Willy van Strien

Foto: Honingbij, raat en twee koninginnencellen. Piscisgate (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Bron:
Buttstedt, A., C.I. Muresxan,H. Lilie, G. Hause, C.H. Ihling, S-H. Schulze, M. Pietzsch & R.F.A. Moritz, 2018. How honeybees defy gravity with royal jelly to raise queens. Current Biology, 15 maart online. Doi: 10.1016/j.cub.2018.02.022

Hulp in de huishoudiing

16 maart 2018 /

Extra zandgravers bezorgen cichliden meer voedsel

Jonge vissen van Neolamprologus obscurus helpen hun moeder

Als jonge visjes van de soort Neolamprologus obscurus zijn opgegroeid, blijven ze nog een poosje in het territorium van hun moeder hangen. Zij vindt dat prima, want de visjes helpen haar. Hirokazu Tanaka en collega’s wilden weten waarom die hulp belangrijk is.

Neolamprologus obscurus, een cichlide vis uit het Tanganyikameer in Afrika, leeft in groepen. Elk vrouwtje in een groep dat aan voortplanting toe is, bezet een eigen territorium langs steile oevers waarin ze meerdere holtes heeft uitgegraven onder stenen. In die veilige holtes brengt ze vrijwel al haar tijd door en legt ze haar eitjes; ze bewaakt haar eitjes en kleintjes en houdt soortgenoten weg uit haar terrein.
Maar haar opgegroeide jongen mogen blijven. Zij helpen haar met de verdediging van het territorium en ze helpen om de holtes open te houden door zand weg te halen dat er vanaf de randen voortdurend in terecht komt.

Prooidiertjes

En vooral van dat zand scheppen profiteert ze, ontdekten Hirokazu Tanaka en collega’s. De holtes dienen namelijk niet alleen als veilig onderkomen en als broedplaats, maar ze zijn ook een middel om voedsel te bemachtigen. De visjes eten kleine ongewervelde bodemdieren, vooral garnaaltjes. Die begeven zich ’s nachts naar het wateroppervlak om voedsel te zoeken, maar in het volle daglicht zijn ze daar niet veilig. Voordat de dag aanbreekt, zakken ze daarom af naar de bodem en verstoppen ze zich in kieren en holtes – bijvoorbeeld holtes waarin Neolamprologus obscurus leeft. Zo komt het voedsel vanzelf naar de vissen toe.

Tanaka laat zien dat hoe groter een holte is, hoe meer prooidiertjes ’s morgens vroeg naar binnen komen. Daarom is het fijn als er helpers zijn die de holtes op maat houden en zelfs vergroten.

Inhoud

Natuurlijk pikken de helpers zelf ook wat mee van het voedsel dat ze op deze manier vergaren, dus een deel van de winst gaat voor het broedende vrouwtje verloren. Maar ze houdt er zeker wat aan over, want hoe meer helpers er zijn om zand weg te halen van de randen van een holte, hoe groter de omtrek van die holte kan zijn. En bij een grotere omtrek horen een nog grotere oppervlakte en inhoud. Bijvoorbeeld: een dubbele hoeveelheid gravers kan een twee keer zo lange rand onderhouden en daarbij zijn het oppervlak en de inhoud vier keer zo groot. Per vis is er dus meer voedsel beschikbaar naarmate er meer helpers zijn.
Het moet niet te gek worden, meer dan tien helpers wil een vrouwtje niet hebben. Dus op een goed moment verdwijnen de jonge visjes, die inmiddels groter geworden zijn, uit haar territorium om voor zichzelf te beginnen.

Willy van Strien

Foto: Neolamprologus obscurus, helper. ©Hirokazu Tanaka

Bronnen:
Tanaka, H., J.G. Frommen & M. Kohda, 2018. Helpers increase food abundance in the territory of a cooperatively breeding fish. Behavioral Ecology and Sociobiology 72: 51. Doi: 10.1007/s00265-018-2450-5
Tanaka, H., J.G. Frommen, L. Engqvist & M. Kohda, 2017. Task-dependent workload adjustment of female breeders in a cooperatively breeding fish. Behavioral Ecology 29: 221–229. Doi: 10.1093/beheco/arx149
Tanaka, H., D. Heg, H. Takeshima, T. Takeyama, S. Awata, M. Nishida & M. Kohda, 2015. Group composition, relatedness, and dispersal in the cooperatively breeding cichlid Neolamprologus obscurus. Behavioral Ecology and Sociobiology 69: 169–181. Doi: 10.1007/s00265-014-1830-8

Mannen in de overgang

8 maart 2018 /

Pijlinktvisman moet groeien in zijn rol als partner

mannetjes van pijlinktvis Doryteuthis pleii maken een complexe ontwikkeling door

Pijlinktvismannen beginnen als weinig succesvolle minnaars. Pas later treden ze doortastender op en stijgt hun kans op nakomelingschap. Daar gaan grote veranderingen mee gepaard, ontdekten Lígia Apostólico en José Marian.

Sneu. Kleine mannetjes bij pijlinktvissen als Doryteuthis pleii, een soort die voor de kust van Brazilië leeft, kunnen wel paren, maar ze moeten het doen op een onhandig tijdstip en op een minder gelukkige manier, als stiekemerds (‘sneakers’). Grote mannen gaan als volwaardige partners (‘consorts’) veel effectiever te werk, zoals Lígia Apostólico en José Marian rapporteren.

Afschietmechaniekje

Paren houdt bij pijlinktvissen in dat een mannetje pakketjes met sperma afgeeft aan een vrouwtje. Met een speciale arm haalt hij die pakketjes, spermatoforen, uit de spermatoforenzak, waar ze gemaakt zijn, en zet ze met een snelle beweging op haar huid. Dan is hij klaar, de spermapakketjes zelf doen de rest. Met een afschietmechaniekje keert een pakketje zich binnenstebuiten; het zet zich vast en de zaadcellen zwemmen eruit.

Een groot mannetje kan zijn spermapakketjes goed kwijt. Hij benadert een vrouwtje dat op het punt staat om eitjes te gaan leggen, komt naast haar met de kop in dezelfde richting als zij, steekt zijn speciale arm achter haar kop onder de mantel die haar lijf omhult en zet zijn spermatoforen naast de opening van de eileider. De zaadcellen komen zo direct in contact met de eitjes, die in een snoer naar buiten komen. Het mannetje bewaakt het vrouwtje en probeert rivalen op afstand te houden met flikkerende kleurpatronen, want als een ander ook met haar paart, krijgen zijn zaadcellen concurrentie.

Op een kluitje

Een klein mannetje maakt tegenover zo’n grote, stoere bink geen kans. Hij komt daarom op minder spannende momenten in actie, als er geen eitjes op komst zijn. Hij steekt zijn arm niet onder de mantel van een vrouwtje, maar hij brengt zijn kop voor die van haar en zet zijn spermapakketjes onder haar bek, die tussen de krans van armen ligt. Als ze later eitjes legt, houdt ze de eisnoeren even tussen haar armen voordat ze die op de bodem afzet, en dan hebben de zaadcellen van een sneakermannetje een kans – voor zover de eitjes niet al zijn bevrucht door zaad van een grote vent, dat er immers meteen bij was.

De zaadcellen van kleine mannetjes zijn aangepast aan de ongelukkige plaats waar ze worden afgezet en de wachttijd waarmee ze te maken hebben, en hun spermatoforen verschillen van die van stoere mannetjes. Kleine mannetjes hebben kleinere en dunnere spermatoforen; na het binnenstebuiten keren zijn ze kort en knotsvormig. De zaadcellen komen er langzaam uit en blijven op een kluitje bij de uitgang zitten, waar ze voorlopig niets te doen hebben. De spermatoforen van stoere mannetjes zijn wat groter en nadat ze binnenstebuiten zijn gekeerd, zijn ze lang en haakvormig. De zaadcellen schieten in een krachtige stroom naar buiten en verspreiden zich meteen. De eitjes die verschijnen gaan door een wolk van zaadcellen.

Nu hebben Apostólico en Marian bij Doryteuthis pleii ook wat mannetjes gevonden die zowel spermatoforen maken van het sneakertype als van het consorttype en vaak ook een tussenvorm. Qua afmeting zitten deze mannetjes tussen klein en groot in, met een mantel van ongeveer 17 centimeter lang. De sneakerachtige-pakketjes zijn ouder en liggen vooraan in de spermatoforenzak, de consortpakketjes zijn jonger en liggen achteraan, de tussenvormen bevinden zich in het midden.

Omslag

Dat wijst erop dat een mannetje als stiekemerd begint en, als hij een kritische grootte heeft bereikt, verder gaat als stoere partner, en alle veranderingen doorvoert die daarbij horen. Leeftijdsschattingen laten inderdaad zien dat sneakers jonger zijn dan consorts; die schattingen zijn gebaseerd op de omvang van piepkleine steentjes in de evenwichtsorganen, statolieten, die dagelijks wat aangroeien. De omslag moet heel snel gaan, want er worden maar weinig mannetjes in de overgang gevonden.

De mannetjes maken tijdens hun leven, dat minder dan een jaar duurt, dus een ingrijpende ontwikkeling door. Ze zijn nog klein zijn als ’s zomers het paarseizoen aanbreekt, maar worden dan toch al geslachtsrijp zodat ze aan de voortplanting kunnen beginnen, zij het voorlopig slechts als weinig succesvolle stiekemerds.

Maar misschien doorlopen niet alle mannetjes dat pad, denken Apostólico en Marian. Mannetjes die vroeg zijn geboren, dat wil zeggen in nazomer of herfst, hebben veel tijd voordat het paarseizoen begint. Zij kunnen lang doorgroeien voordat ze seksueel actief worden, en kunnen dan meteen als stoere vrijer optreden.

Willy van Strien

Foto: Alvaro E. Migotto (Cifonauta. Creative Commons CC BY-NC SA 3.0)

Bronnen:
Apostólico, L.H. & J.E.A.R. Marian, 2018. From sneaky to bully: reappraisal of male squid dimorphism indicates ontogenetic mating tactics and striking ejaculate transition. Biological Journal of the Linnean Society 123: 603-614. Doi: 10.1093/biolinnean/bly006
Apostólico, L.H. & J.E.A.R. Marian, 2018. Dimorphic male squid show differential gonadal and ejaculate expenditure. Hydrobiologia 808: 5-22. Doi: 10.1007/s1075
Apostólico, L.H. &  J.E.A.R. Marian, 2017. Dimorphic ejaculates and sperm release strategies associated with alternative mating behaviors in the squid. Journal of Morphology. 278: 1490-1505. Doi: 10.1002/jmor.20726

Eerste hulp

27 februari 2018 /

Jagende mier redt nestgenoten die licht gewond geraakt zijn

Megaponera analis: major draagt gewonde minor

De rooftochten die de Afrikaanse mier Megaponera analis groepsgewijs onderneemt zijn gevaarlijk, want de termieten die zo’n groep overvalt vechten fel terug. Er vallen dan ook slachtoffers, maar die worden zoveel mogelijk teruggebracht naar het nest en weer opgelapt, melden Erik Frank en collega’s.

Werksters van de forse Afrikaanse mier Megaponera analis, ook bekend als matabele-mier, staan voor een zware opdracht. De mieren jagen op termieten die ze op hun foerageerplaatsen opzoeken en overmeesteren. Ze gaan er in een colonne van honderden individuen op af. Als de eerste mieren op zo’n plaats aankomen, wachten ze tot alle deelneemsters er zijn en dan vallen ze aan. De grote exemplaren, de majors, breken de laag van aarde open die het foerageergebied van de termieten afdekt, de kleine mieren, de minors, gaan vervolgens naar binnen om termieten te grijpen, te doden en naar buiten te sleuren.

Pechvogels

En dat is een gevaarlijk klusje, schrijven Erik Frank en collega’s. Onder de termieten zijn soldaten met sterke kop en kaken en die vechten hard terug; er vallen dan ook gewonden, voornamelijk onder de minors. Van sommige mieren worden een of meer poten of antennen afgebeten, andere worden gehinderd door een termiet die zich aan hen vastklampt.

De mieren weten de verliezen te beperken door veel pechvogels te redden. Ze verzamelen zich weer voordat ze gezamenlijk terugkeren naar het nest, want een mier die alleen reist valt gemakkelijk ten prooi aan roofvijanden, zoals spinnen. Majors zoeken de jachtplaats nog even af op dode termieten en achterblijvende, wellicht gewonde mieren, die ze in hun kaken meenemen. Als alle mieren er zijn, gaan ze lopen. Maar mieren die een of twee poten missen en mieren waar een termiet aan hangt houden de groep niet bij, blijkt uit waarnemingen en experimenten in veld en lab. Zij scheiden bepaalde stoffen uit die aan de andere duidelijk maken dat ze hulp nodig hebben.
Majors die de kaken nog vrij hebben rapen lichtgewonde mieren op en dragen ze mee. Zo’n slachtoffer trekt zijn pootjes in om het vervoer te vergemakkelijken.
Mieren die zwaar gewond zijn en niet meer kunnen opstaan, geven geen noodsignaal af en ze laten zich ook niet oppakken: ze blijven maar kronkelen en draaien. Uiteindelijk worden ze achtergelaten. Zo gaan alleen slachtoffers mee naar huis die nog op te lappen zijn. Zij komen vrijwel allemaal veilig terug in het nest; op eigen kracht zouden veel gewonden de terugtocht niet kunnen volbrengen.

Verzorging

Zo gauw ze in het nest zijn, worden de ongelukkige mieren verzorgd. Een vastgeklemde termiet kan bijna altijd van een mier af worden getrokken en die mier ondervindt daarna geen gevolgen van het avontuur. Een mier die een poot kwijt is, krijgt een grondige behandeling: nestgenoten likken de open wond langdurig. Zo wordt die schoongemaakt en waarschijnlijk ook behandeld met antibiotica die mieren in bepaalde klieren produceren. Experimenten laten zien dat een mier met een onbehandelde open wond vrijwel altijd sterft, waarschijnlijk aan een infectie. Maar met behandeling komt het meestal goed en zo’n mier leert vervolgens om op vier of vijf poten net zo snel te lopen als normaal. Hij kan al gauw weer mee op rooftocht.
Als er zwaargewonde mieren worden binnengebracht, wat niet vaak gebeurt, dan worden die niet geholpen, maar uit het nest gezet. De mieren helpen alleen gewonden die kunnen herstellen.

Het reddingsgedrag van Megaponera analis is uniek. Waarom zien we het juist bij deze soort? Omdat de mieren korte, gezamenlijke rooftochten houden op een gevaarlijke prooi. Daar vallen veel gewonden bij, maar de verwondingen hoeven meestal niet fataal te zijn en hulp is mogelijk – en de moeite waard. Zonder reddingsacties zou de groep een stuk kleiner zijn en zouden minder werksters beschikbaar zijn om op jacht te gaan. Om een beetje een idee te geven: er worden in een kolonie dagelijks ongeveer evenveel mieren gered als er geboren worden.

Willy van Strien

Foto: Megaponera analis: major draagt gewonde nestgenoot terug naar nest. ETF89 (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Filmpjes van Megaponera-mieren die gewonde maatjes dragen en verzorgen

Bronnen:
Frank, E.T., M. Wehrhahn & K.E. Linsenmair, 2018. Wound treatment and selective help in a termite-hunting ant. Proceedings of the Royal Society B 285: 20172457. Doi: 10.1098/rspb.2017.2457
Frank, E.T., T. Schmitt, T. Hovestadt, O. Mitesser, J. Stiegler, K.E. Linsenmair, 2017. Saving the injured: Rescue behavior in the termite-hunting ant Megaponera analis. Science Advances 3: e1602187. Doi: 10.1126/sciadv.1602187

Bont vee

19 februari 2018 /

Mieren handhaven gemengde luizenkolonie

Lasius japonicus en zijn tweekleurige veestapel

De luizenmelkende mier Lasius japonicus zorgt dat de kolonies bijvoetluizen waarvan hij de honingdauw oogst tweekleurig blijven, schrijven Saori Watanabe en collega’s. Zonder ingrijpen zou zijn favoriete kleur verdwijnen.

De Aziatische mier Lasius japonicus werkt, net als veel andere mieren, samen met bladluizen. De luizen zuigen plantensappen op en scheiden de overtollige suikers uit, opgelost in een vloeistof: honingdauw. De mier houdt hun natuurlijke vijanden uit de buurt en oogst (‘melkt’) de zoete honingdauw. Een van zijn partners is de Japanse bijvoetluis, Macrosiphoniella yomogicola, die op bijvoet leeft, een algemeen voorkomende plant van Europa en Azië. De bescherming van de mier is voor de bladluis van cruciaal belang; elke onbeschermde kolonie gaat aan zijn vijanden te gronde.

Kwaliteit

De bijvoetluis komt in verschillende kleuren voor, met rood en groen als de meest voorkomende typen; grote groene exemplaren worden zwart. De mier heeft een voorkeur voor de groene vorm, laten Saori Watanabe en collega’s zien, want die scheidt honingdauw af van een hogere kwaliteit. Maar de keerzijde is dat de rode vorm, die een groter deel van de uit de plant gehaalde suikers zelf gebruikt, zich sneller kan vermenigvuldigen. De luizen zijn allemaal vrouwtjes die zich maagdelijk voortplanten en de jonge luizen zijn klonen van hun moeder. Rode luizen krijgen rode dochters, groene luizen krijgen groene dochters. De groene vorm zou kunnen worden verdrongen door de rode, die zich immers sneller vemenigvuldigt.

Maar dat gebeurt niet. De mieren steken daar een stokje voor, zo blijkt. De onderzoekers laten zien dat de rode bladluizen zich inderdaad sneller kunnen vermenigvuldigen dan de groene. Bij proeven in het lab nam het aandeel groene luizen in een gemengde kolonie dan ook af, maar alleen als de onderzoekers geen mieren toelieten. Als mieren zich met de luizen konden bemoeien, ging de groene vorm zich sneller vermenigvuldigen, ongeveer even snel als de rode. Zo bleef, in aanwezigheid van mieren, de verhouding tussen groen en rood hetzelfde.
Hoe de mieren de voortplantingssnelheid van de groene luizen opvijzelen, is niet duidelijk, maar het gevolg is dat de groene vorm overleeft.

Overwinteren

In het veld zijn vrijwel alle kolonies bijvoetluizen gemengd. Dat er geen puur rode kolonies voorkomen is begrijpelijk. Naar zo’n kolonie, die alleen laagwaardige honingdauw oplevert, zou geen mier omkijken, dus hij zou verloren gaan. Maar waarom zijn er geen puur groene kolonies? Waarom roeien de mieren de rode luizen in een gemengde kolonie niet uit door ze op te eten, zodat de luizenkolonie alleen nog hoogwaardige honingdauw produceert?
Kennelijk heeft de aanwezigheid van rode luizen een voordeel. Dat heeft met overwinteren te maken, opperen de onderzoekers. Aan het eind van het seizoen brengen de luizen dochters én zonen voort die paren en bevruchte eitjes produceren. Die eitjes kunnen overwinteren, maar dan moet de plant waar ze op zitten wel blijven bestaan. Na bloei in de herfst sterft bijvoet echter af. De onderzoekers denken nu dat rode luizen misschien de bloei onderdrukken, zodat de plant blijft staan. Dat idee gaan ze nu testen.

Elkaar nodig

Het zou betekenen dat de mier beide bladluisvormen nodig heeft, de groene voor goede honingdauw, de rode om na de winter weer over melkvee te kunnen beschikken. Het zou ook betekenen dat de twee luizentypes elkaar nodig hebben. De rode vorm kan niet zonder groene, die zorgt dat er beschermende mieren komen, en de groene kan ook niet zonder rode, die verhindert dat de gastheerplant afsterft.
Maar ook al zijn de twee vormen van bijvoetluizen op elkaar aangewezen, zonder de mieren houden ze het samen niet vol.

Willy van Strien

Foto: Luizenmelkende mier Lasius japonicus met twee kleurvormen van Macrosiphoniella yomogicola. ©Ryota Kawauchiya

Bronnen:
Watanabe, S., J. Yoshimura & E. Hasegawa, 2018. Ants improve the reproduction of inferior morphs to maintain a polymorphism in symbiont aphids. Scientific Reports 8: 2313. Doi: 10.1038/s41598-018-20159-w
Watanabe, S., T. Murakami, J. Yoshimura & E. Hasegawa, 2016. Color polymorphism in an aphid is maintained by attending ants. Science Advances 2: e1600606. Doi: 10.1126/sciadv.1600606

Hoofdkenmerk

12 februari 2018 /

Kameleons laten botknobbels op kop blauw oplichten

Calumma crypticum heeft blauw oplichtende botknobbels om en achter de ogen

Veel kameleonsoorten blijken botknobbels te hebben die blauw oplichten door de huid heen. Soortgenoten herkennen elkaar eraan, mannetjes pronken er waarschijnlijk mee. Wij zien die knobbels niet bij natuurlijk licht, maar de dieren zelf wel, denken David Prötzel en collega’s.

Er zijn veel manieren waarop een dier de blits kan maken, zoals met geur, kleur, zang, dans, sierveren of ogen op steeltjes. Maar hier komt een nieuwe: kameleons blijken kleine knobbels op hun schedel te hebben die blauw kunnen opgloeien, zo melden David Prötzel en collega’s.
botknobbels lichten opDat klinkt als horror, maar er is niets spookachtigs aan. Botweefsel is fluorescerend: als er ultraviolet licht op valt, wordt dat omgezet in blauw licht en uitgezonden. Kameleons maken gebruik van dit natuurlijke verschijnsel. De knobbels op hun schedel steken door de huid heen en zijn slechts afgedekt door een dunne cellaag die doorzichtig is, een soort venster. Valt door dat venster ultraviolet licht op de knobbels, dan lichten die blauw op.

Blauw licht

Normaal zien wij dat niet, daarvoor is de hoeveelheid ultraviolet (UV) in natuurlijk licht te klein. Het verschijnsel werd dan ook pas ontdekt toen de onderzoekers met een UV-lamp op koppen van kameleons schenen. Maar natuurlijk licht bevat wel genoeg ultraviolet om de opgloeiende knobbels voor de kameleons zelf zichtbaar te maken, vermoeden de onderzoekers. Hun ogen zijn namelijk gevoeliger voor blauw licht dan de onze. Er zijn veel kameleonsoorten op Madagaskar en in Afrika die zulke blauw oplichtende knobbels hebben, vooral soorten die leven in vochtige bossen. Daar is de hoeveelheid ultraviolet licht in verhouding groot; bovendien steekt het uitgezonden blauwe licht er goed af tegen de donkere achtergrond.

Pronken

De knobbelpatronen verschillen van soort tot soort. De knobbels zitten vooral om en achter de ogen, maar er zijn ook soorten die niet alleen op de schedel, maar over het hele lijf blauw oplichtende botknobbels hebben. Kameleons zullen hun soortgenoten herkennen aan het kenmerkende knobbelpatroon. Als vast kenmerk is het een houvast voor deze dieren die vaak van kleur wisselen.
Bij bijna alle soorten vertonen mannetjes gemiddeld meer knobbels dan vrouwtjes. De onderzoekers denken dan ook dat de mannetjes ermee pronken om een vrouwtje te verleiden.

Oplichtende botknobbels als kenmerk en versiering: het is nu bij kameleons ontdekt, maar wie weet hebben andere hagedissen en slangen het ook.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Calumma crypticum, mannetje. Axel Strauβ (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)
Klein: kop van Calumma crypticum, exemplaar uit de Zoologische Staatssammlung München (Duitsland), onder ultraviolet licht. Overgenomen uit David Prötzel et al. (Creative Commons, CC BY 4.0) en gespiegeld, zodat hij dezelfde kant op kijkt als die op de grote foto

Op YouTube laten de onderzoekers de knobbels Furcifer pardalis en twee Brookesia-soorten blauw opgloeien. En op dit filmpje zie je de knobbelige schedel van Calumma globifer

Bron:
Prötzel, D., M. Heß, M.D. Scherz , M. Schwager, A. van’t Padje & F. Glaw, 2018. Widespread bone-based fluorescence in chameleons. Scientific Reports 8: 698. Doi: 10.1038/s41598-017-19070-7

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑