Blauwfazant-man laat zien dat hij nestmateriaal kan verzamelen
Een blauwfazant houdt bij het baltsen vaak een grashalm of strootje in de snavel. Hij kiest de langste spriet die hij krijgen kan, constateerden Masayo Soma en collega’s.
Een blauwfazantman en -vrouw werken voortdurend aan hun relatie. Ze zingen en dansen voor elkaar, waarbij dansen inhoudt dat ze simpelweg op en neer hoppen. Zang en dans spelen een rol bij de wederzijdse partnerkeus en dienen daarna om de onderlinge band te versterken; zo’n baltssessie loopt maar zelden uit op een copulatie. Stelletjes zijn hecht en man en vrouw brengen samen jongen groot.
De blauwfazant (Uraeginthus bengalus) is een zangvogel die leeft in Afrika ten zuiden van de Sahara. Hij behoort tot de prachtvinken, een groep van soorten waarvan de meeste – de naam zegt het al – schitterende kleurpatronen hebben. Veel soorten versterken de paarbinding, net als de blauwfazant, met zang en dans en kunnen daarbij een grasspriet vasthouden. Mannen dansen vaker met een sprietje dan vrouwen.
Vooral vogels van soorten waarbij mannen intensief meewerken aan de nestbouw wapperen met een grasspriet, zo had eerder onderzoek laten zien. Veel prachtvinksoorten maken een nest van gras, en dan hebben mannen als taak om dat nestmateriaal te verzamelen, terwijl vrouwen op het nest blijven en de aangedragen sprietjes inweven. Zo ook bij de blauwfazant.
Het idee is daarom dat een man bij het dansen een grasspriet in de snavel houdt om te laten zien dat hij goed in staat is om zijn taak te vervullen. Voor vrouwen heeft het hanteren van een grasspriet die betekenis niet.
De langste
Dat idee krijgt nu extra steun. Want als een man zijn vermogen om nestmateriaal te verzamelen wil tonen door met een grasspriet te baltsen, dan is een lange spriet overtuigender dan een korte. En inderdaad: ze nemen het liefst een lange spriet, lieten blauwfazanten in keuzeproeven zien. De vogels, die zelf zo’n 13 centimeter lang zijn, kregen daarbij stukken draad van 5, 10 en 20 centimeter aangeboden. Ze kozen meestal een stuk van 20 centimeter. Als ze al een kort stuk oppakten, gooiden ze het meteen weg.
De onderzoekers deden dezelfde proeven met de Binsenastrild (Bathilda ruficauda, synoniem Neochima ruficauda), een prachtvink uit het noorden van Australië en eveneens een grasnest-bouwer. Het resultaat was hetzelfde.
Het verhaal is nog niet rond. De onderzoekers weten niet of een vogel die met een lange grasspriet baltst een betere partner krijgt of de paarband beter kan handhaven. Bovendien: het is niet duidelijk of lange sprieten bij de nestbouw de voorkeur hebben. Zo niet, dan zou het hanteren van een lange spriet toch meer voor een mooiere show dienen dan om verzameltalent te bewijzen.
Willy van Strien
Foto: blauwfazant, man (Uraeginthus bengalus). Carlos Vermeersch Santana (Wikimedia Commons, Public Domain)
Zie ook: blauwkopastrild (Uraeginthus cyanocephalus), nauw verwant aan blauwfazant, doet een tapdans
Bronnen:
Soma, M., M. Nakatani & N. Ota, 2025. Choice of props for courtship dancing in estrildid finches. Scientific Reports 15: 219. Doi: 10.1038/s41598-024-81419-6
Soma, M., 2018. Sexual selection in Estrildid finches, with further review of the evolution of nesting material holding display in relation to cooperative parental nesting. The Japanese Journal of Animal Psychology, 68: 121-130. Doi: 10.2502/janip.68.2.2
Moeraspareltje schiet haar web naar passerende prooi
Een moeraspareltje wacht niet af tot er een mug in haar web vliegt. Hoort ze er eentje aankomen, dan schiet ze haar web op hem af, schrijven Sarah Han en collega’s. De mug zal haar niet ontkomen.
De meeste spinnenvrouwen die een web maken, leven van de insecten die daar uit zichzelf in gevlogen zijn. Maar het moeraspareltje (Theridiosoma gemmosum) pakt het anders aan: dit spinnetje schiet haar web naar een prooi die passeert, meestal een mug, om die te vangen.
Deed ze dat niet, dan zou zo’n mug aan het web ontsnappen. Een mug vliegt namelijk met de voorpoten naar voren gestrekt, en zodra die een spinnenweb raken, maakt de mug rechtsomkeert en heeft de spin het nakijken. Maar een moeraspareltje is die ontwijkings-strategie voor doordat ze in actie komt als ze een mug hoort naderen, laten Sarah Han en collega’s zien.
Het moeraspareltje behoort tot de parapluspinnen (Theriodiosomatidae), kleine spinnetjes die hun web als katapult gebruiken. Het moeraspareltje is maar een paar millimeter groot. Het web is dus ook klein, en het is een kunst om er een te vinden. Het spinnetje is wijd verspreid in waterrijke omgevingen als rivieroevers en moerassen op het noordelijk halfrond. Het komt in Nederland en België voor, maar is erg zeldzaam.
Op scherp
Een parapluspin maakt een rond, vlak web, spint een draad vanaf het middelpunt en hecht het uiteinde daarvan aan een takje. Dan gaat ze midden in het web zitten, pakt het middelpunt met de achterste vier poten vast en de bevestigingsdraad met de voorste vier poten. Ze laat haar voorste poten over de draad lopen, zodat ze het web een paar centimeter uitrekt; het web wordt kegelvormig en staat nu op scherp. Het is net een omgeklapte paraplu, vandaar de naam van deze spinnen. De spin, zittend op de top van de kegel, houdt het loshangende stuk bevestigingsdraad tussen voorpoten en achterpoten vast met de pedipalpen (de ‘bokshandschoentjes van spinnen).
En dan wacht ze af tot er een insect langs de basis van de kegel vliegt. Als dat gebeurt, laat ze de draad vieren; het web veert terug en de spin suist achterwaarts mee. Hoe meer het web was uitgerekt, hoe krachtiger het terugschiet. Met wat geluk treft het de ongelukkige passant en heeft de spin haar prooi te pakken; die kleeft aan de draden en kan niet ontsnappen. Anders neemt ze de draad meteen weer op om de katapult opnieuw aan te spannen.
Geluid
De onderzoekers vroegen zich af wat de spin ertoe brengt om het web te laten schieten. Ze deden proeven waarbij ze een mug aan een papieren stripje vastplakten, maar zó dat hij normale vliegbewegingen kon maken. Ze bewogen hem naar het web van een moeraspareltje toe. Opnamen met een hogesnelheidscamera laten zien dat het spinnetje haar web pijlsnel op een mug af schiet als die binnen bereik is, maar nog voordat hij het met zijn voorpoten raakt en het gevaar beseft.
Hoe neemt een parapluspin waar dat er een mug binnen bereik is? Niet met haar ogen: de spin ziet niet scherp en kijkt bovendien de andere kant op. Maar ze heeft speciale lange haren op haar achterste poten die de luchttrillingen die de vleugelslagen veroorzaken, dus het geluid ervan, waarnemen. De trillingen planten zich bovendien over de draden van het web voort, en dat registreert ze ook. Waarschijnlijk leidt ze uit een combinatie van die informatie af waar een mug zich bevindt.
Er is nog een ander bewijs dat parapluspinnen op geluid reageren: ze laten hun web ook schieten na een vingerknip of bij het geluid van een stemvork. Dat levert niets op, maar parapluspinnen handelen kennelijk volgens de regel: niet geschoten is altijd mis.
Bronnen: Han, S.I. & T.A. Blackledge, 2024. Directional web strikes are performed by ray spiders in response to airborne prey vibrations. Journal of Experimental Biology 227: jeb249237. Doi: 10.1242/jeb.249237 Alexander, S.L.M. & M.S. Bhamla, 2020. Ultrafast launch of slingshot spiders using conical silk webs. Current Biology 30: R928-R929. Doi: 10.1016/j.cub.2020.06.076
De schelpen van hartkokkels (Corculum cardissa) hebben aan de bovenzijde veel doorzichtige raampjes ten behoeve van inwonende algen. De microstructuur ervan is bijzonder, schrijven Dakota McCoy en collega’s.
Schelpen moeten hard en stevig zijn om het schelpdier binnenin te beschermen. Dat is een eenvoudige functie en meestal is aan een schelp dan ook niets bijzonders te zien, afgezien van de vele vormen en kleuren die er bestaan. Maar schelpen van hartkokkels (Corculum cardissa en andere soorten) hebben iets opmerkelijks: er zit een groot aantal doorzichtige raampjes in, netjes gerangschikt. Die zijn er niet voor niets: ze laten zonlicht door voor de eencellige algen die in het schelpdier leven. Dakota McCoy en collega’s verdiepten zich in vorm en functie van de ramen.
Maar eerst de vraag: waarom wonen er algen in de schelpdieren?
Algen zijn, net als planten, in staat om met behulp van zonlicht koolstofdioxide uit de lucht vast te leggen in suikers, die de basis zijn voor energie en bouwstoffen. Dat proces is de fotosynthese. Als voedingsstoffen hebben algen en planten alleen scheikundige elementen nodig als stikstof, fosfor en kalk, die ze inbouwen in complexe koolstofverbindingen zoals eiwitten en dna, het erfelijk materiaal. Dieren zijn afhankelijk van die fotosynthese; zij moeten zich voeden om aan energie en bouwstoffen te komen. Of….
ze kunnen algen in huis nemen, zodat ze direct suikers tot hun beschikking hebben en voedsel niet nodig is.
Minuscule raampjes
Sommige tweekleppige schelpdieren passen dit alternatief toe als het zo uitkomt. En er zijn twee groepen alleen maar met algen kunnen leven: de gigantische tweekleppigen (Tridacninae, onder andere de doopvontschelp) en veel hartkokkels (Fraginae). Zij huisvesten eencellige algen in fijne vertakkingen van hun darmstelsel. De algen leveren suikers in ruil voor een veilige woonplaats en waarschijnlijk ook voedingsstoffen, een vorm van samenwerking die symbiose heet.
Voorwaarde voor een geslaagde samenwerking is wel dat de algen toegang hebben tot zonlicht. Daar moeten de gastheren, die half ingegraven liggen, voor zorgen. Ze leven dan ook in ondiep water, waar zonlicht tot de bodem doordringt. Daarbij houden gigantische tweekleppigen vaak hun schelpen open, zodat het dier in zonlicht baadt. Hartkokkels hebben een andere oplossing. Hun schelpen blijven dicht, maar de algen krijgen licht via minuscule raampjes in de naar de zon gerichte kant van de schelpen.
De onderzoekers wilden meer weten over de structuur van de raampjes. Ze namen die van hartkokkel Corculum cardissa onder de loep.
Optische vezels
De schelpen van Corculum cardissa bestaan uit aragoniet, een kalkverbinding (calciumcarbonaat, CaCO3) die vlakke kristallen vormt die kriskras door elkaar liggen.
De raampjes hebben een andere microstructuur: het aragoniet heeft hier de vorm van vezels in plaats van vlakke kristallen. Elk raampje blijkt een bundel kabels te zijn die bestaan uit parallelle aragonietvezels; de bundel loopt loodrecht op het schelpoppervlak. De kabels geleiden licht, net als glasvezelkabels. Optische-vezelkabels zijn zeer zeldzaam in de natuur, en gebundeld zijn ze nooit eerder gevonden.
Experimenten laten zien dat de naar de zon gerichte schelpdelen – waar dus raampjes in zitten – kleuren uit het zonlicht doorlaten die van belang zijn voor fotosynthese; daar komt gemiddeld 31 procent van door. Van ultraviolet licht, dat schadelijk is voor schelpdierweefsel en algen, passeert maar 14 procent. De naar het zand gerichte schelpdelen laten nauwelijks licht door.
Sommige individuen hebben onder elk raampje een microlensje, ook van aragoniet, dat het invallende licht condenseert en in het weefsel focust, daar waar de algen zitten. Dat maakt het helemaal af.
Je zou het niet verzinnen: schelpen met ramen. Maar het bestaat.
Willy van Strien
Foto: De zongerichte zijde van hartkokkel Corculum cardissa. Ria Tan, Wildsingapore, via Flickr. Creative Commons: CC BY-NC-ND 2.0
Zie ook: Een andere manier om fotosynthese in huis te halen: Elysia-soorten (zeenaaktslakken) nemen bladgroenkorrels van algen op; vraag is wel of de dieren echt op zonne-energie leven Keverslakken hebben honderden oogjes op hun rugschild, compleet met een lens van aragoniet, oogkamer en netvlies
Bronnen: McCoy, D.E., D.H. Burns, E. Klopfer, L.K. Herndon, B. Ogunlade, J.A. Dionne & S. Johnsen, 2024. Heart cockle shells transmit sunlight to photosymbiotic algae using bundled fiber optic cables and condensing lenses. Nature Communications 15: 9445. Doi: 10.1038/s41467-024-53110-x Kirkendale, L. & G. Paulay, 2024. Photosymbiosis in Bivalvia. Treatise Online no. 89: Part N, Revised, Volume 1, Chapter 9. Doi: 10.17161/to.v0i0.6568
Nestheuvel van Globitermes sulphureus zorgt voor stabiel binnenklimaat
Perioden met grote droogte, perioden met zware regen: een nestheuvel van de Thaise termiet Globitermes sulphureus weerstaat het allemaal. Dat is te danken aan de drie-laagse structuur, laten Chun-I Chiu en collega’s zien.
Op de savannes van Thailand is het ’s winters kurkdroog terwijl er in het natte zomerseizoen extreem veel regen valt. Een uitdagend klimaat dus voor plant en dier. Maar de termiet Globitermes sulphureus doet het er prima, dankzij nestheuvels die de kolonies in de ondergrondse nesten eronder beschermen. De heuvels blijven overeind, de dieren drogen niet uit en verdrinken niet. In een nest heerst steeds een voor termieten aangename hoge luchtvochtigheid. Dat heeft te maken met een knap staaltje architectuur, concluderen Chun-I Chiu en collega’s uit allerlei metingen.
Termieten leven net als mieren in grote kolonies, maar zijn niet aan mieren verwant; ze zijn verwant aan kakkerlakken. Een termietenkolonie heeft een koning en koningin die nageslacht producen, en werkers en soldaten van zowel mannelijk als vrouwelijk geslacht. De koningin, die een enorme hoeveelheid eitjes legt, is veel groter dan de andere termieten.
Stabiliteit
De heuvel boven een nest van Globitermes sulphureus ziet er misschien wat plomp uit, maar het is een complex bouwwerk. Het bestaat uit drie lagen die elk op hun eigen manier bijdragen aan de stabiliteit van de heuvel en aan het gunstige binnenklimaat in het nest.
De dunne buitenste laag bestaat uit platen van hard materiaal. De dieren maken het van zand of bodemdeeltjes en het heeft dan ook dezelfde kleur als de grond waarop hij staat. Deze laag voorkomt dat er vocht uit het nest naar buiten ontsnapt, wat in droge perioden van groot belang is. Daaronder ligt een dikkere tussenlaag van grillig gevormde, aan elkaar vastzittende brokjes met holtes ertussen die eveneens van bodemdeeltjes zijn gemaakt. Deze laag is waterdicht en kan druk weerstaan, bijvoorbeeld als er regendruppels op slaan. Hij maakt de heuvel robuust.
De binnenkant van de heuvel, de derde laag, wijkt sterk af van de buitenste laag en de middenlaag. Hij is gevuld met ronde, gladde deeltjes waarin veel organisch materiaal in vezelvorm is verwerkt, zoals cellulose uit plantenresten. Deze laag is roder van kleur dan de andere twee, en hij is het meest poreus. Als een spons absorbeert hij waterdamp die de termieten uitademen, houdt dat vast en laat het slechts langzaam los. Deze laag vormt een waterreservoir om de luchtvochtigheid hoog te kunnen houden.
Reparatie
Moet de heuvel na beschadiging worden hersteld, dan werken de termieten van buiten naar binnen. Binnen een paar uur zijn ze de buitenste laag aan het repareren, na enkele weken zijn buitenste laag en middenlaag klaar. De reparatie van de binnenste laag laat langer op zich wachten. De onderzoekers denken dat dat komt doordat de dieren daarvoor materiaal moeten verzamelen dat minder makkelijk te vinden is.
Bron: Chiu, C-I., K. Attasopa, S. Wongkoon, Y. Chromkaew, H. Liao, K-C. Kuan, P. Suttiprapan, I. Guswenrivo, H-F. Li & Y. Sripontan, 2024. Three‐layered functionally specialized nest structures enhance strength and water retention in mounds of Globitermes sulphureus (Blattodea: Termitidae). Environmental Entomology, 9 oktober online. Doi: 10.1093/ee/nvae093
De eerste schimmeltuinen, aanpassingen en innovaties
Ted Schultz en collega’s koppelen het ontstaan van mierenlandbouw aan de inslag van een planetoïde en de domesticatie van het schimmelgewas aan een periode van sterke klimaatverandering.
Je kunt je voedsel zoeken, maar je kunt het ook verbouwen zodat je zeker weet dat het er is. Ongeveer 250 soorten mieren uit Zuid- Midden- en Noord-Amerika doen dat laatste en kweken in hun nest een schimmel voor voedsel. De evolutionaire geschiedenis van deze mier-schimmel-relatie was in grote lijnen bekend. Nu leggen Ted Schultz en collega’s de evolutionaire stamboom van de schimmel-kwekende mieren naast die van de gekweekte schimmelvariëteiten en verfijnen het beeld.
De schimmel-kwekende mieren hebben een gemeenschappelijke voorouder die met landbouw begon. Dat gebeurde 66 miljoen jaar geleden in natte tropische bossen van Zuid-Amerika. Kort daarvoor was bij Chicxulub in Mexico een planetoïde ingeslagen met enorme gevolgen. Stof in de atmosfeer blokkeerde maandenlang het zonlicht, planten gingen dood en veel soorten planten en dieren, waaronder de dinosauriërs, stierven uit. Een kaalslag.
Maar schimmels die leven van dood materiaal, zoals afgevallen blad, floreerden, en sommige mieren maakten daar gebruik van. Ze konden zelf geen organisch materiaal verteren, maar lieten een champignon-achtige schimmel die dat wel kon in hun nest groeien door hem van organisch afval te voorzien. De schimmel brak het materiaal af, de mieren aten afbraakproducten en schimmel. Alle huidige 250 soorten mieren met een schimmeltuin in hun nest stammen van deze landbouwpioniers af.
Al snel pikten mieren een tweede champignon-achtige schimmel op . Vrijwel alle nu gekweekte schimmelvariëteiten – en dat zijn er een paar honderd – stammen van deze twee vroege gewassen af.
Domesticatie
De boerende mieren konden van begin af aan niet zonder hun gewas; ze zouden verhongeren. Maar omgekeerd hadden de schimmels de mieren niet nodig. Ze leefden ook buiten mierennesten en schimmelgewassen wisselden erfelijk materiaal uit met hun wilde verwanten. Buiten vormden ze paddenstoelen, in mierennesten hielden mieren dat tegen en lieten ze alleen schimmeldraden groeien. Dit staat bekend als lagere mierenlandbouw. Tegenwoordig zijn er ruwweg honderd soorten mieren die lagere landbouw bedrijven, met vele half-wilde schimmelvariëteiten.
Maar daar is het niet bij gebleven. Op een gegeven moment waren er mieren die hun gewas domesticeerden. Dat wil zeggen dat de gekweekte schimmel afhankelijk werd van de kweker en niet meer in het wild kan leven. En hij produceert speciaal voor de mieren voedselrijke bolletjes, de zogenoemde gongylidia. Deze mieren en hun schimmels zijn onafscheidelijk, en een jonge koningin die een eigen kolonie wil stichten verlaat het ouderlijk nest niet zonder een stukje schimmeltuin tussen haar kaken. Dit wordt hogere mierenlandbouw genoemd.
Deze landbouwtransitie vond pas plaats toen de lagere landbouw al 36 miljoen jaar bestond, nu zo’n 27 miljoen jaar geleden. Waarom gebeurde het niet eerder, en waarom toen opeens wel?
Afkoeling van de aarde
De onderzoekers wijzen op de zogenoemde Eoceen-Oligoceen-massa-extinctie van 33,5 miljoen jaar geleden die aan de transitie voorafging. De aarde koelde in hoog tempo af en veel soorten stierven uit, al was het uitsterven niet zo massaal als 66 miljoen jaar geleden. In Zuid-Amerika maakte een deel van de natte tropische bossen plaats voor landschappen die een deel van het jaar droog waren, zoals savannen.
Sommige schimmel-kwekende mieren verhuisden naar de drogere gebieden. De schimmels in hun nesten behielden dezelfde groeiomstandigheden, maar ze verloren het contact met wilde soortgenoten. Die leefden namelijk alleen in natte bossen. Doordat de gekweekte schimmels geen erfelijk materiaal meer uitwisselden met hun wilde verwanten, konden mieren onbelemmerd selecteren op eigenschappen die gunstig waren voor henzelf, en niet per se voor de schimmel. En zo ontwikkelde zich een gedomesticeerd gewas.
Innovatie
Tenslotte kwam 18 miljoen jaar geleden een nieuwe vorm van hogere mierenlandbouw op: er waren schimmelkwekers die hun tuintjes gingen voorzien van stukjes blad vers van de plant, in plaats van afgevallen blad. Deze bladsnijdermieren vormen complexe kolonies van miljoenen individuen; ze houden hun tuin piekfijn in orde. Ze kweken allemaal dezelfde schimmelsoort, Leucoagaricus gongylophorus, een afstammeling van de allereerste schimmel waarmee mierenlandbouw ooit was begonnen.
Of er een speciale aanleiding voor deze mieren was om over te stappen op vers blad als substraat voor hun schimmel vermeldt Schultz niet. Er zijn nu ruim vijftig soorten bladsnijders.
Alternatieve landbouw
Van de lagere mierenlandbouw splitsten zich nog twee andere landbouwsystemen af. Ongeveer 30 miljoen jaar geleden stapte een groep mieren over op de kweek van schimmels in eencellige vorm – dat wil zeggen: gist – in plaats van in meercellige draadvorm (er zijn eencellige en meercellige schimmels). Dat is opmerkelijk, want de champignon-achtige schimmels waarvan de gekweekte gewassen afstammen groeien uitsluitend in meercellige vorm. Ook de als gist gekweekte schimmels komen in het wild nooit in gistvorm voor.
En 21 miljoen jaar geleden wisselde een andere groep schimmelkwekers de gebruikelijke champignon-achtige schimmels (uit de familie Agaricaceae) in voor koraalzwam-achtige soorten (uit de familie Pterulaceae), die geen bladafval afbreken, maar hout.
Zou er ook voor deze twee verschuivingen een aanleiding zijn? Het zou mooi zijn als die wordt gevonden.
Bronnen: Schultz, T.R., J. Sosa-Calvo, M.P. Kweskin, M.W. Lloyd, B. Dentinger, P.W. Kooij, E.C. Vellinga, S.A. Rehner, A. Rodrigues, Q.V. Montoya, H. Fernández-Marín, A. Ješovnik, T. Niskanen, K. Liimatainen, C.A. Leal-Dutra, S.E. Solomon, N.M. Gerardo, C. R. Currie, M. Bacci, Jr., H.L. Vasconcelos, C. Rabeling, B.C. Faircloth & V.P. Doyle, 2024. The coevolution of fungus-ant agriculture. Science 386: 105-110. Doi: 10.1126/science.adn7179 Branstetter, M.G., A. Ješovnik, J. Sosa-Calvo, M.W. Lloyd, B.C. Faircloth, S.G. Brady & T.R. Schultz, 2017. Dry habitats were crucibles of domestication in the evolution of agriculture in ants. Proceedings of the Royal Society B 284: 20170095. Doi: 10.1098/rspb.2017.0095 Schultz, T.R. & S.G. Brady, 2008. Major evolutionary transitions in ant agriculture. PNAS 105: 5435-5440. Doi: 10.1073_pnas.0711024105 Villesen, P., U.G. Mueller, T.R. Schultz, R.M.M. Adams & A.C. Bouck, 2004. Evolution of ant-cultivar specialization and cultivar switching in Apterostigma fungus-growing ants. Evolution 58: 2252–2265. Doi: 10.1111/j.0014-3820.2004.tb01601.x
Bonte manakin met rijk territorium heeft meer succes
Een voedselrijk territorium is een waardevol bezit voor een mannelijke bonte manakin. Hoe makkelijker hij zijn voedsel vindt, hoe meer tijd hij aan balts besteedt en hoe meer vrouwen op bezoek komen, laten Luke Anderson en collega’s zien.
Bij de bonte manakin, Manacus manacus, dragen mannen niets bij aan de zorg voor het nageslacht. Ze bezetten een territorium in de buurt van twee tot tientallen andere mannen en proberen zo veel mogelijk vrouwen te lokken en bereid te vinden tot een paring. Vrouwen doen de rest: nadat ze een man hebben gekozen en gepaard, bouwen ze in hun eentje een nest, bebroeden de eitjes en brengen de jongen groot.
Mannen met een territorium waar de vruchtjes die op hun menu staan volop te vinden zijn, krijgen meer vrouwen op bezoek dan mannen op een minder voedselrijke plek, ontdekten Luke Anderson en collega’s.
Energieke balts
De bonte manakin, een kleine zangvogel, leeft in bossen in tropisch Zuid-Amerika. Net als bij veel van de andere 55 manakin-soorten vertonen de zwart-witte mannen in de broedperiode spectaculair baltsgedrag om vrouwen te verleiden. De ene man heeft daar veel meer succes mee dan de andere.
Een man bezet een territorium waarin hij een baltsplaats – een stukje grond van 15 à 90 centimeter doorsnede, omringd door jonge boompjes – heeft schoongeveegd tot op de kale bodem. Schone grond is veilig, want een gevaarlijke slang valt er meteen op. Bovendien steekt de man er goed tegen af met zijn show. Hij zet zijn ‘baardveren’ op (in het Engels heet deze soort witbaardmanakin), laat zijn roep horen en springt bliksemsnel tussen stengels en de grond op en neer, terwijl zijn vleugels klakken en zoemen. Die energieke vertoning kan hij tot een halve minuut achtereen volhouden.
De olijfgroene vrouwen doen er het beste aan om een man van goede erfelijke kwaliteit te kiezen, want dan is de kans op succesvol nageslacht het grootst. Een belangrijk criterium waaraan vrouwen de kwaliteit van mannen kunnen beoordelen, is hun balts-prestatie. Hoe intensiever de balts is, hoe sterker en gezonder de uitvoerder zal zijn.
Ongelijk speelveld
Maar nu schrijft Anderson dat sommige bonte manakin-mannen in het voordeel zijn, namelijk mannen met een rijk territorium. De vogels eten voornamelijk rijpe vruchtjes, en territoria verschillen enorm in beschikbaarheid aan dat voedsel, blijkt uit zijn onderzoek in Ecuador. Mannen met een rijk territorium zijn nauwelijks tijd kwijt met voedsel zoeken en hebben een goede conditie, veronderstelde hij. En inderdaad, zo bleek uit waarnemingen met camera’s: hoe rijker een territorium was, hoe meer tijd de eigenaar aan zijn shows besteedde.
En hoe langer een man baltste, hoe hoger de frequentie van vrouwenbezoek was, dus hoe meer voortplantingssucces hij had.
Aandacht-trekkende mannen hebben dus een ongelijk speelveld; mannen met een rijk territorium hebben het makkelijker. Is de balts-prestatie dan wel een eerlijke maat voor hun kwaliteit?
Concurrentie
Het zou een slechte maat zijn als het toeval is of een bonte manakin-man een rijk territorium bezet en zijn kwaliteit daar niets mee te maken heeft.
Maar waarschijnlijk moeten de mannen strijden om de beste plek te bemachtigen, en zal de sterkste man de concurrentie winnen en het rijkste territorium veroveren, waar hij vervolgens veel tijd aan de balts kan besteden. De balts-prestatie is dan dus wel een goede maat voor vrouwen om mannen te beoordelen.
De vogels poepen de zaadjes van de vruchtjes die ze eten weer in hun territorium uit. Zo houden ze de plaatsen met vruchtdragende planten in stand. De mannen worden oud en kunnen tot elf jaar lang hetzelfde territorium bezetten.
Willy van Strien
Foto: Bonte manakin man. Félix Uribe (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY -SA 2.0)
Bronnen: Anderson, H.L., J. Cabo & J. Karubian, 2024. Fruit resources shape sexual selection processes in a lek mating system. Biology Letters 20: 20240284. Doi: 10.1098/rsbl.2024.0284 Cestari, C. & M.A. Pizo, 2014. Court cleaning behavior of the white-bearded manakin (Manacus manacus) and a test of the anti-predation hypothesis. The Wilson Journal of Ornithology, 126: 98-104. Doi: 10.1676/13-032.1
Ruim twee uur kost het een woestijnsprinkhaan-vrouw om een pakket eitjes te leggen in het hete zand van de Sahara. Meestal zit er dan een man op haar rug, en die fungeert als zonnescherm, schrijven Koutaro Ould Maeno en collega’s.
Zo’n honderd eitjes per keer moeten woestijnsprinkhaan-vrouwen kwijt. Ze boren hun achterlijf in het zand en zitten vervolgens gemiddeld ruim twee uur stil terwijl de eitjes naar buiten komen. Als ze dat karweitje overdag doen, moeten ze een verzengende hitte doorstaan. Hoe houdt het insect dat vol, vroegen Koutaro Ould Maeno en collega’s zich af.
Ze bestudeerden het gedrag van woestijnsprinkhanen, Schistocerca gregaria, in Mauritanië tijdens de zogenoemde gregaire fase, dat wil zeggen als de dieren in groepen leven. Mannen verzamelen zich overdag op baltsplaatsen om vrouwen te lokken en te paren.
Bezitterig gedrag
Na paring slaat een vrouw het sperma op; één paring levert voldoende sperma voor meerdere eilegsessies. Een man investeert veel in een paring, want hij besteedt er uren aan. Om erop toe te zien dat zij zijn sperma vervolgens inderdaad gebruikt, blijft hij haar meestal bewaken tot ze eitjes heeft gelegd. Rivalen houdt hij uit de buurt. Dat bezitterige gedrag belemmert haar vrijheid om nog een andere partner te kiezen, maar daar staat tegenover dat ze niet wordt lastiggevallen door andere mannen.
En het blijkt nog een voordeel te hebben.
De meeste vrouwen leggen na zonsondergang eitjes, maar sommige wachten tot de volgende ochtend. Ze ontlopen dan roofvijanden die tijdens de koele nacht actief zijn. Maar er komt een ander gevaar voor in de plaats: het wordt gevaarlijk heet. Woestijnsprinkhanen kunnen veel hitte aan, een temperatuur van 55°C is pas fataal. Maar zo warm kan het in de zon wel worden. Hier komt de mannelijke begeleider van pas. Als een vrouw eitjes legt, zit hij op haar rug en functioneert dan mooi als parasol, schrijven de onderzoekers.
Voor een parend stel geldt waarschijnlijk hetzelfde.
Koeler
Vrouwen die overdag eitjes leggen, koelen iets af doordat hun achterlijf een stuk in de bodem steekt; daar is het minder heet dan aan het oppervlak. Daarbij, zo stellen de onderzoekers nu vast, is een ei-leggende vrouw met een man op haar rug koeler dan een vrouw zonder bewaker. Ze is ook koeler dan het zand.
Ook de bewaker zelf wordt minder heet dan het zand, omdat hij wat hoger staat. Als mannen op een baltsplaats vrouwen lokken, gaan ze ook zo hoog mogelijk op de poten staan om niet oververhit te raken. Daarnaast draaien de dieren zich zó dat ze zo min mogelijk zonnestraling opvangen.
Woestijnsprinkhanen kunnen gregair leven; dan zoeken ze elkaar op, vermenigvuldigen zich snel en kunnen ze uitgroeien tot een plaag die vrijwel alles wat groen is opeet en die zich snel en ver kan verplaatsen. Maar in droge perioden zijn ze solitair en komen ze in lage aantallen voor; de dieren leven dan langer.
Willy van Strien
Foto’s: Groot: parende woestijnsprinkhanen. Adam Matan (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0) Klein: ei-leggende vrouw woestijnsprinkhaan zonder bewakende man. Christiaan Kooyman (Wikimedia Commons, Creative Commons, public domain)
Bronnen: Maeno, K.O., S. Ould Ely, S.A. Ould Mohamed, M.E.H. Jaavar, A.S. Benahi & M.A. Ould Babah Ebbe, 2024. Mate-guarding male desert locusts act as parasol for ovipositing females in an extremely hot desert environment. Ecology e4416, 15 september online. Doi: 10.1002/ecy.4416 Maeno, K.O., S. Ould Ely, S.A. Ould Mohamed, M.E.H. Jaavar & M.A. Ould Babah Ebbe, 2023. Thermoregulatory behavior of lekking male desert locusts, Schistocerca gregaria, in the Sahara Desert. Journal of Thermal Biology 112: 103466. Doi: 10.1016/j.jtherbio.2023.103466
Werksters van Camponotus floridanus behandelen pootwond effectief
Poot gewond? Bij de mier Camponotus floridanus behandelen nestgenoten de patiënt om dodelijke infecties te voorkomen. Als het zin heeft, amputeren ze de poot, schrijven Erik Frank en collega’s.
Met een wond aan een poot zou een werkster van de mier Camponotus floridanus, de Florida reuzenmier, maar een kleine kans hebben om te overleven – ware het niet dat haar nestgenoten te hulp schieten. Om te voorkomen dat een infectie optreedt likken ze de wond schoon en vaak amputeren ze de poot. Met die zorg krikken ze de overlevingskans behoorlijk op, laten Erik Frank en collega’s zien. Hulp is nogal eens nodig, want kolonies van deze mier bevechten elkaar intensief.
De onderzoekers testten de medische vaardigheden van de mieren door bij een aantal werksters een sneetje in de poot te maken. Ze spoten daarna een zoutoplossing met een dodelijke bacterie, Pseudomonas aeruginosa, in de wond. Geïnfecteerde mieren zetten ze ofwel in isolatie ofwel in een nest waar tweehonderd werksters beschikbaar waren.
Afgebeten
De meeste mieren die na infectie in hun eentje zaten, bezweken aan de wond. Maar mieren die in een nest geplaatst werden, overleefden meestal wel, dankzij de zorg van nestgenoten. Hoe die het aanpakten, bleek afhankelijk van waar de wond zat.
Zat de geïnfecteerde wond in het bovenbeen, dan greep meestal een van de nestgenoten drastisch in en beet de poot aan de bovenkant af. Als de wond in het onderbeen was aangebracht, gebeurde dat niet; dan likten werksters de wond uitgebreid schoon. De helpsters kozen in beide gevallen de behandeling die het meest effectief was. Dat lieten proeven zien waarbij de onderzoekers een poot met infectie amputeerden.
Bacterie-last
Amputeerden zij de poot van een mier met een wond in het bovenbeen, dan was haar overlevingskans hoog, net als bij een amputatie door nestgenoten. Maar haalden ze de poot eraf bij een wond in het onderbeen, dan hielp dat niets: de meeste patiënten gingen dood. De behandeling die de mieren in dat geval toepassen, uitgebreid schoonmaken, is veel effectiever.
Waarom helpt amputatie alleen bij een infectie in het bovenbeen?
Of een mier een infectie overleeft hangt af van de snelheid waarmee de bacteriën zich door het lichaam verspreiden: hoe hoger de bacterie-last, hoe hoger de sterfte. De bacteriën verspreiden zich via de hemolymfe, de insectenvariant van bloed, die in kanalen door de poten stroomt.
In het bovenbeen zijn die kanalen smaller dan in het onderbeen, zodat bacteriën minder makkelijk in de hemolymfe terechtkomen. Daarbij heeft het bovenbeen veel meer spiermassa dan het onderbeen, en het bloed wordt door spierbewegingen rondgepompt. Als het bovenbeen is aangetast, wordt dat pompen veel sterker geremd dan wanneer het onderbeen is aangetast, waardoor bacteriën minder snel verspreid raken.
Voldoende tijd
Het gevolg: als het bovenbeen is aangedaan, hebben mieren tijd genoeg om een amputatie, die minstens veertig minuten duurt, uit te voeren voordat de bacteriën zich hebben kunnen verspreiden. Maar met een infectie in het onderbeen is tijdige amputatie onhaalbaar. Dan is schoonmaken de beste manier om een slachtoffer te helpen.
De mieren amputeerden de poot overigens ook als de onderzoekers het bovenbeen verwondden maar een steriele zoutoplossing inspoten in plaats van een oplossing met bacteriën. Dat is zinvol, want onder natuurlijke omstandigheden, in het mierennest, raakt zo’n wond hoogstwaarschijnlijk besmet. De werksters nemen het zekere voor het onzekere.
Camponotus floridanus is de enige diersoort waarvan amputatie als behandeling van een gewonde soortgenoot bekend is.
De onderzoekers ontdekten eerder dat ook werksters van de matabele-mier uit Afrika, Megaponera analis, geïnfecteerde wonden van nestgenoten behandelen. Maar die doen dat door antibiotica toe te brengen uit klieren op hun rug, die een mix van antimicrobiële stoffen produceren. Camponotus floridanus bezit zo’n ingebouwde apotheek niet. Schoonmaken en amputeren zijn voor deze mier goede alternatieven.
Bron: Frank, E.T., D. Buffat, J. Liberti, L. Aibekova, E.P. Economo & L. Keller, 2024. Wound-dependent leg amputations to combat infections in an ant society. Current Biology, 2 juli online. Doi: 10.1016/j.cub.2024.06.021
Bizarre diepzeehengelvissen floreren in uitdagend milieu
Diepzeehengelvissen vormen een grote groep van dieren met bizarre seks die leven in de onherbergzame diepzee. Chase Brownstein en collega’s schetsen de evolutionaire geschiedenis van deze groep.
De pikdonkere, zuurstofarme, koude en vrijwel lege diepzee is een moeilijke omgeving om in te leven. Maar de voorouder van alle diepzeehengelvissen begaf zich in dit milieu en de vissen werden er evolutionair gezien bijzonder succesvol: er zijn ongeveer 170 soorten. Chase Brownstein en collega’s beschrijven hoe deze diergroep heeft kunnen ontstaan en floreren.
Diepzeehengelvissen (Ceratioidea) zijn misschien wel de meest vreemde dieren die er zijn. Vrouwen zijn lompe dieren die nauwelijks kunnen zwemmen. Ze lokken hun prooien met een uit hun kop groeiende ‘hengel’ die is voorzien van een lichtgevend uiteinde. Mannetjes zijn veel en veel kleiner dan vrouwen en eten helemaal niets. Ze zwemmen rond, op zoek naar een partner. Als een mannetje een vrouw vindt, bijt hij zich vast aan haar buik en als zij eitjes legt, bevrucht hij die. Bij sommige soorten loopt dat vastbijten uit op een vergroeiing, waarbij het mannetje verandert in een sperma-leverend aanhangsel aan zijn partner dat via een gedeelde bloedsomloop voeding aan haar ontleent: seksueel parasitisme.
Precies deze bizarre en unieke wijze van voortplanting maakte kolonisatie van de diepzee mogelijk.
Verzekerd van seks
De diepzeehengelvissen maken deel uit van de orde van de zeeduivels (Lophiiformes). Hun nauwste verwanten leven op zeebodems waar ze stilliggen of met hun buikvinnen overheen ‘lopen’. Zo’n 50 miljoen jaar geleden splitste de voorouder van de diepzeehengelvissen zich van zulke bodembewoners af en trok naar de open diepzee. Dat gebeurde in een periode dat de aarde warmer was dan normaal en veel soorten in oceanen uitstierven. Misschien werd de zeebodem minder geschikt als plek om te leven. Hoe dan ook: de diepzee was een nieuwe omgeving waar de diepzeehengelvissen een periode van snelle specialisatie en soortvorming doormaakten.
Een groot probleem in de diepzee is de voortplanting, want omdat er weinig leven is, leven vissen er in zeer lage dichtheden. De kans om een partner tegen te komen is klein, en de kans dat twee soortgenoten elkaar treffen als beide aan voortplanting toe zijn, is uiterst klein. Hier hielp de unieke voortplantingswijze van de diepzeehengelvissen. De onderzoekers denken dat ze van oudsher aan seksueel parasitisme deden. Daardoor hoefde een mannetje maar een keer een vrouw te vinden en maakte het niet uit wanneer hij haar ontmoette. Doordat hij zich vastbeet en niet losliet, waren de twee verzekerd van seks: hij was met zijn sperma paraat zodra zij eitjes kon leggen.
Bij veel soorten gaat het nog steeds zo, maar er ontstonden ook soorten waarbij een mannetje zich slechts tijdelijk aan een vrouw hecht.
Gelukkige combinatie
Seksueel parasitisme, met dwergmannetjes als aanhangende spermazakjes, komt bij gewervelde dieren verder niet voor. Hoe heeft het bij diepzeehengelvissen kunnen ontstaan?
De onderzoekers verklaren het met twee ontwikkelingen die gaande waren. Ten eerste was er bij zeeduivels de trend dat mannen kleiner waren dan vrouwen. Ten tweede reduceerden zij hun afweersysteem, met name het verworven deel dat bescherming opbouwt tegen specifieke ziekteverwekkers of parasieten waarmee het eenmaal te maken heeft gehad. Hoe deze vissen zich dan wel tegen ziektes verweren, is nog onbekend.
De diepzeehengelvissen voerden beide trends tot het uiterste door: mannetjes zijn niet groter dan nodig is om zwemmend een partner te bereiken en sperma te produceren. En het verworven afweersysteem is grotendeels ontmanteld, zodat mannetjes probleemloos op vrouwen kunnen parasiteren.
Het is dus een gelukkige combinatie van omstandigheden en eigenschappen geweest die de diepzeehengelvissen naar de uitdagende diepzee dreef en daar succesvol maakte.
Willy van Strien
Foto: Vrouwelijke Johnsons hengelvis (Melanocetus johnsonii), die behoort tot de diepzeehengelvissen. Fernando Losada Rodríguez (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)
Bron: Brownstein, C.D., K.L. Zapfe, S. Lott, R. Harrington, A. Ghezelayagh, A. Dornburg & T.J. Near, 2024. Synergistic innovations enabled the radiation of anglerfishes in the deep open ocean. Current Biology 34: 2541-2550. Doi: 10.1016/j.cub.2024.04.066
Door het ultrasone geluid van giftige beervlinders na te doen, beschermen nacht-actieve zandloopkevers zich tegen jagende vleermuizen, schrijven Harlan Gough en collega’s.
Er zijn zandloopkevers die ’s nachts vliegen, wat inhoudt dat ze op hun hoede moeten zijn voor jagende vleermuizen. Die zoeken hun prooien door ultrasone (zeer hoge) kliks uit te brengen en uit het teruggekaatste geluid af te leiden waar een boom of een gebouw staat, – of waar een lekker insectenhapje vliegt. Door die zogenoemde echolocatie ‘zien’ vleermuizen in het donker. Veel insecten horen de ultrasone kliks van een aanvallende vleermuis en reageren erop door te vluchten of de vijand met een duikvlucht te ontwijken.
Sommige zandloopkevers reageren anders: zij produceren zelf ook een ultrasoon geluid als ze een vleermuis horen naderen. Harlan Gough en collega’s wilden weten waarom.
Terugpiepen
De enige andere insecten die, voor zover bekend, ultrasoon terugpiepen naar een jagende vleermuis zijn motten; naar schatting 20 procent van de motten doet dit, op een toonhoogte die vleermuizen goed horen. Ze bereiken er verschillende dingen mee. Sommige motten verstoren het weerkaatste vleermuisgeluid door erdoorheen te roepen, zodat de vleermuis de herrie niet kan interpreteren. Andere motten waarschuwen met hun geluid dat ze onsmakelijk of giftig zijn; als een vleermuis een keer zo’n soort geproefd heeft, laat hij hem voortaan met rust. En nog weer andere, niet-giftige motten profiteren daarvan mee: zij bootsen het geluid van een giftige soort na zodat een vleermuis ook hen overslaat.
En hoe zit het met de zandloopkevers die ultrasoon geluid maken als reactie op een vleermuis? Wat bereiken zij ermee?
De onderzoekers testten 19 zandloopkeversoorten, kevers van de familie Cicindelidae, uit Zuid-Arizona (VS). Ze stelden de kevers in het lab bloot aan de ultrasone kliks van een vleermuis die gaat aanvallen. Zeven van deze 19 soorten reageerden met eigen ultrasoon geluid; dat waren allemaal soorten die ’s nachts actief zijn. De andere twaalf soorten houden zich ’s nachts verscholen en hoeven zich dus niet tegen vleermuizen te kunnen verdedigen.
Beervlinders
Sturen ’s nachts vliegende zandloopkevers als stoorzender de echolocatie van vleermuizen in de war? Nee, schrijven de auteurs, want dat zou een intensiever geluid (in technische termen: een hogere duty cycle) vereisen dan de kevers kunnen produceren.
Is hun ultrasone geluid een waarschuwing dat ze onsmakelijk zijn? Ook niet. De kevers bevatten wel een naar amandel ruikende, afstotende stof, namelijk benzaldehyde. Maar toch lusten vleermuizen ze graag, blijkt uit proeven met de grote bruine vleermuis, Eptesicus fuscus. Kennelijk is de concentratie benzaldehyde te laag om deze roofvijand af te schrikken. De stof helpt misschien wel tegen kleine vijanden als mieren en roofvliegen.
Bootsen ze dan misschien het ultrasone geluid van giftige motten na? Om die hypothese te testen, vergeleken de onderzoekers het geluid van de zandloopkevers met bestaande geluidsopnamen van beervlinders, motten van de subfamile Arctiinae waarvan een deel giftig is, uit hetzelfde gebied. En ja: het geluid dat zandloopkevers voortbrengen komt overeen met dat van giftige beervlinders. De zandloopkevers lijken akoestische mimicry te plegen.
Vleugels
Motten die ultrasoon geluid maken, doen dat op verschillende manieren. Ze hebben er speciale structuurtjes voor, zoals kammetjes. Zandloopkevers doen het door met de bewegende achtervleugels langs de achterrand van de harde voorvleugels, de dekschilden, te strijken. Normaal houden ze die dekschilden tijdens de vlucht omhoog, maar om geluid te maken, laten ze die iets zakken.
Definitief bewijs voor akoestische mimicry door zandloopkevers is er nog niet. Daarvoor zijn gedragsproeven nodig met vleermuizen om na te gaan of die de kevers inderdaad links laten liggen als ze een onsmakelijke beervlinder geproefd hebben.
Willy van Strien
Foto’s: Groot: zandloopkever Ellipsoptera marutha is een van de soorten die giftige beervlinders nabootst. Laura Gaudette (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0) Klein: onsmakelijke beervlinder Cisthene martini. Ken-ichi Ueda (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0)
Zie ook: Sommige pijlstaarten verstoren het vleermuisgeluid met eigen ultrasoon geluid Andere manieren om aan vleermuizen te ontkomen: een nachtpauwoog absorbeert het vleermuisgeluid en de staartvleugels van Amerikaanse maanvlinder zorgen voor een verwarrend echobeeld.
Bronnen: Gough, H.M., J.J. Rubin, A.Y. Kawahara & J.R. Barber, 2024. Tiger beetles produce anti-bat ultrasound and are probable Batesian moth mimics. Biology Letters 20: 20230610. Doi: 10.1098/rsbl.2023.0610 Barber, J.R., D. Plotkin , J.J. Rubin, N.T. Homziak, B.C. Leavell, P.R. Houlihan, K.A. Miner, J.W. Breinholt, B. Quirk-Royal, P. Sebastián Padrón, M. Nunez & A.Y. Kawahara, 2022. Anti-bat ultrasound production in moths is globally and phylogenetically widespread. PNAS 119: e2117485119. Doi: 10.1073/pnas.2117485119 Corcoran, A.J., W.E. Conner & J.R. Barber, 2010. Anti-bat tiger moth sounds: form and function. Current Zoology 56: 358-369. Doi: 10.1093/czoolo/56.3.358
