Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 20 van 42

Groene pootjes

2 december 2016 /

Hoog in de bomen kweken mieren hun planten

Squamellaria major, door mieren gekweekt, op macaranga

Tuinieren is een kunst – en er zijn mieren die de kunst beheersen. Op boomtakken kweken ze planten waar ze in wonen of waar ze hun nest mee verstevigen, laten onderzoeksteams van Guillaume Chomicki en van Jonas Morales-Linares zien.

Veel mieren en planten hebben iets met elkaar: de planten bieden de mieren een ruimte om in te wonen of nectar om te eten, de mieren bemesten de planten met hun uitwerpselen of beschermen ze tegen plantenetende insecten.
Enkele tropische mieren gaan een stap verder: zij kweken de planten waar ze mee leven zelf op. Het zijn mieren die in bomen leven en planten die op boomtakken groeien (epifyten). De planten kunnen moeilijker aan voedingsstoffen komen dan planten die in de grond staan, dus samenwerken met mieren is voor hen een goede strategie. Veel van de tuinplanten zijn helemaal gedomesticeerd en zouden zonder de mieren verloren zijn.

Zaden verzamelen

Philidris nagasau van de Fiji-eilanden woont in de holle stengels van Squamellaria-soorten, planten die als puisten op bomen groeien. Deze mier leeft uitsluitend in deze planten, en zes Squamellaria-soorten kunnen niet buiten deze bewoner. Hij bemest de planten, zoals Guillaume Chomicki en collega’s hadden laten zien.
Philidris nagasau kweekt plantjes opNu ontdekten zij dat de mier er zelf voor zorgt dat er planten beschikbaar zijn. De onderzoekers zagen hoe werksters zaadjes van deze zes Squamellaria-soorten, maar niet van andere soorten, verzamelen. Ze halen ze uit onrijpe vruchten, stoppen ze in groeven in de boomschors en houden ze in de gaten. De zaadjes ontkiemen en er verschijnen jonge plantjes op de boom. Zo gauw hun stengeltjes een holte vormen, gaan er regelmatig mieren naar binnen, waarschijnlijk om er hun uitwerpselen te laten vallen. Zo kweken ze zelf de planten op waarin ze kunnen wonen.
De mier betekent dus meer voor de planten dan gedacht: ze zorgt ook voor de zaadverspreiding.

Prachtige bloemen

Hangende tuin van Azteca gnavaEen wat ander type plantenkwekerijen is te vinden in Midden- en Zuid Amerika. Daar hangen opvallende  tuintjes aan sommige bomen. Het zijn uitbundig begroeide karton-achtige mierennesten. De mieren verzamelen zaden van epifyten en stoppen die in de wanden van hun nest. Een deel van de zaden ontkiemt en groeit uit. De plantenwortels maken het nest stevig en nemen water op als het regent, zodat het nest niet als pap uit elkaar valt. Omgekeerd profiteren de planten van de mieren, die hen bemesten en plantenetende insecten weghouden. Sommige planten zijn zelfs geheel afhankelijk: de zaden worden alleen door mieren verspreid en kunnen alleen in een mierennest ontkiemen.

Azteca gnava uit Zuid-Mexico en Panama is zo’n mier. Veel van zijn tuinen zijn te vinden in plantages, schrijven Jonas Morales-Linares en collega’s, op onder meer cacao-, mango-, sapote- en sinaasappelbomen. Ze bevatten gemiddeld twaalf planten van meestal twee of drie verschillende soorten. Twee planten die uitsluitend in mierentuinen voorkomen zijn de bromelia Aechmea tillandsioides en de orchidee Coryanthes picturata. De tuinierende mier heeft kennelijk smaak: deze planten hebben prachtige bloemen.

Drie miljoen jaar

Eenzelfde type tuin maakt de mier Camponotus femoratus uit het Amazonegebied. Met de plant Peperomia macrostachya vormt hij een hechte twee-eenheid. Elsa Youngsteadt laat zien dat de mier, bijna als enige, de zaden van de plant verzamelt. Hij vindt ze op de planten zelf, op de grond of in uitwerpselen van vogels en zoogdieren die de vruchten hebben gegeten. Waarschijnlijk hebben de zaden een geur die alleen Camponotus femoratus aantrekkelijk vindt.
De mier stopt veel Peperomia-zaden in de wanden van het nest. Daar heeft elk zaadje slechts een kleine kans om te ontkiemen. Maar de zaden die niet in een mierennest terecht komen ontkiemen zeker niet.

Volgens Chomicki stamt Philidris nagasau van Fiji af van mieren die, net als hun Amerikaanse collega’s, een kartonnen nest in de bomen maakten en daarin planten kweekten. Maar op een gegeven moment liet de mier dat nest achterwege en stopte de zaadjes voortaan in groeven in de bast; tegelijkertijd ontwikkelden Squamellaria-soorten holle stengels waarin de mier kon wonen. Mier en planten hebben een gezamenlijke evolutie doorgemaakt die ongeveer drie miljoen jaar geleden begon.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Een door mier gekweekt exemplaar van Squamellaria major op macaranga. © Guillaume Chomicki
Klein: Philidris nagasau inspecteert zaailingen. © Guillaume Chomicki
Hangende tuin van Azteca gnava. © Jonas Morales-Linares

Zie ook: geheime snoeppot

Bronnen:
Chomicki, G. & S.S. Renner, 2016. Obligate plant farming by a specialized ant. Nature Plants 2: 16181. Doi: 10.1038/nplants.2016.181
Morales-Linares, J., J.G. García-Franco, A. Flores-Palacios, J.E. Valenzuela-González, M. Mata-Rosas & C. Díaz-Castelazo, 2016. Vascular epiphytes and host trees of ant-gardens in an anthropic landscape in southeastern Mexico. The Science of Nature 103: 96. Doi: 10.1007/s00114-016-1421-9
Youngsteadt, E., J. Alvarez Baca, J. Osborne & C. Schal, 2009. Species-specific seed dispersal in an obligate ant-plant mutualism. PLoS ONE 4: e4335. Doi: 10.1371/journal.pone.0004335

Druk baasje

24 november 2016 /

Succesvolle hooiwagenpa heeft weinig tijd om op te passen

Serracutisoma proximum mannetjes vechten om een territorium

Bij de hooiwagen Serracutisoma proximum bewaakt een moeder haar eitjes tot de jongen zijn uitgekomen. Het mannetje kan die taak overnemen, maar doet dat alleen als hij niets beters te doen heeft, schrijven Louise Alissa en collega’s.

Je zou het misschien niet verwachten, maar veel hooiwagens kennen een vorm van ouderzorg: ze beschermen hun eitjes. Zo ook de hooiwagen Serracutisoma proximum, een bewoner van de Atlantische bossen van Zuidoost Brazilië.
Als het voortplantingsseizoen aanbreekt proberen mannetjes van deze soort een territorium te bemachtigen. Vaak moeten ze knokken om een plek. Twee heren stellen zich dan tegenover elkaar op en steken hun tweede paar poten opzij om te imponeren; dat tweede pootpaar is veel langer dan de andere drie paar. Als een van de twee opgeeft en vertrekt, heeft de ander het territorium gewonnen.

Harem

En dan is het wachten tot er een vrouwtje verschijnt. Zij paart met de territoriumhouder en legt eitjes die ze inwendig met zijn sperma heeft bevrucht. Gedurende een maand blijft ze vervolgens haar legsel bewaken. Dat is maar goed ook: soortgenoten en andere roofvijanden eten de eitjes graag op.

Heel soms geeft een vrouwtje er de brui aan en vertrekt. Ook gebeurt het wel eens dat ze dood gaat. Dan kan de baas van het territorium de zorg overnemen.

Mannetje Serracutisoma proximum bewaakt eitjesMaar Louise Alissa en collega’s beseften dat dit niet altijd zijn hoogste prioriteit heeft. Er is namelijk een kleine kans dat er een tweede vrouwtje aan komt zetten, en misschien nog een. Een succesvol mannetje verzamelt zo een harem, een uitschieter kan zelfs tien vrouwtjes hebben. Met elk nieuw vrouwtje wil zo’n mannetje paren, want dat levert extra nakomelingen op. Hij kan dat niet terwijl hij op de eitjes past.
En het blijft niet bij een paring. Hij zal zo’n vrouwtje daarna ook nog willen bewaken tot ze haar eitjes heeft gelegd. Want er is nog een tweede type mannetjes in het spel. Zij vestigen zelf geen territorium (en hebben ook niet die verlengde poten), maar bezoeken territoria van andere mannetjes, vooral als zich daar meerdere vrouwtjes gevestigd hebben, en proberen stiekem te paren met een van hen. Ze kunnen dan een deel van de eitjes bevruchten die nog gelegd gaan worden.
Bijna alle eitjes komen binnen een dag na de paring met de territoriumhouder. Vooral dan is voortdurende waakzaamheid dus geboden. Daarna hebben stiekeme mannetjes nog een kansje op vaderschap, want de vrouwtjes leggen twee weken lang nog wat nakomertjes.

Achtergelaten eitjes

Omdat een succesvol mannetje zoveel aandacht moet geven aan nieuwe vrouwtjes, zal hij niet zo lang op verlaten eitjes kunnen passen als een minder geslaagd mannetje, veronderstelden de onderzoekers. Ze namen de proef op de som. Uit een aantal territoria die ze tien dagen hadden gevolgd haalden ze een vrouwtje weg dat eitjes had. Daarna keken ze regelmatig of de territoriumman zich om de moederloze eitjes bekommerde.
En inderdaad: mannetjes met maar één of twee vrouwtjes bewaken zulke eitjes redelijk goed. Maar mannetjes die meer succes hebben, besteden gemiddeld minder tijd aan de achtergelaten eitjes.
Want ook deze mannen kunnen maar één ding tegelijk.

Willy van Strien

Foto’s: ©Bruno A. Buzatto.
Groot: twee vechtende territoriummannetjes
Klein: mannetje dat oppast

Bronnen:
Alissa, L.M., D.G. Muniz & G. Machado, 2016. Devoted fathers or selfish lovers? Conflict between mating effort and parental care in a harem-defending arachnid. Journal of Evolutionary Biology, 7 november online. Doi: 10.1111/jeb.12998
Munguía-Steyer, R., B.A. Buzatto & G. Machado, 2012. Male dimorphism of a neotropical arachnid: harem size, sneaker opportunities, and gonadal investment. Behavioral Ecology 23: 827-835. Doi:10.1093/beheco/ars037
Buzatto, B.A., G.S. Requena, R.S. Lourenço, R. Munguía-Steyer & G. Machado, 2011. Conditional male dimorphism and alternative reproductive tactics in a Neotropical arachnid (Opiliones). Evolutionary Ecology 25: 331-349. Doi: 10.1007/s10682-010-9431-0
Buzatto, B.A. & & G. Machado, 2008. Resource defense polygyny shifts to female defense polygyny over the course of the reproductive season of a Neotropical harvestman. Behavioral Ecology and Sociobiology 63: 85-94. Doi: 10.1007/s00265-008-0638-9

Drachtige kikker

10 november 2016 /

Moeder draagt en voedt haar jongen in rugzak

Gastrotheca excubitor heeft een broedbuidel op de rug

Jongen van de levendbarende kikker Gastrotheca excubitor worden prima verzorgd. De moeder draagt hen in een broedbuidel op haar rug en voorziet ze van voedingsstoffen, laten Robin Warne en Alessandro Catenazzi zien.

Wij kennen kikkers niet als zorgzame beestjes. Bij veel soorten leggen de vrouwtjes hun eitjes in het water en vertrekken dan. De kikkervisjes die uit de eitjes komen zorgen voor zichzelf. Maar er zijn kikkerouders die zich wel om hun jongen bekommeren: de vader of moeder houdt de eitjes, die zij boven water legt, nat, of de ouders dragen de uitgekomen kikkervisjes naar een geschikt poeltje en geven ze iets te eten.

Broedbuidel

Enkele soorten gaan zelfs nog verder: ouders houden de jongen bij zich in of op hun lijf totdat ze zijn uitgegroeid tot kleine kikkertjes. Een zo’n soort is Gastrotheca excubitor, een ‘buidelkikkertje’ uit Midden- en Zuid-Amerika dat op het droge leeft. Moeder draagt de kleintjes in een broedbuidel op haar rug en voorziet ze zelfs van voedingsstoffen, schrijven Robin Warne en Alessandro Catenazzi.

Een mannetje houdt een vrouwtje in de paargreep (amplexus) omklemd als ze eitjes gaat leggen en bevrucht die. Daarna stopt hij ze in haar broedbuidel, een huidplooi met een ingang aan de achterkant. Er passen ruim tien eitjes in.
Tijdens de dracht is de broedbuidel dicht, zodat de eitjes en later de kikkervisjes geen zuurstof uit hun milieu kunnen opnemen. De moeder levert hen dat, zo was al bekend, via de vele bloedvaatjes in de wand van de rugzak die zich om elk eitje heeft geplooid. De eitjes nemen de zuurstof op via het vlies om het ei en de uitgekomen larven ademen met grote uitwendige en goed doorbloede kieuwen die tot een soort klok aaneengegroeid zijn. De nodige voeding halen de embryo’s uit de dooier, was het idee, net zoals de embryo’s van andere kikkersoorten.

Voedingsstoffen

larve van Gastrotheca excubitorMaar Warne en Catenazzi namen aan dat een moeder haar jongen via het netwerk van bloedvaatjes ook van voedingsstoffen voorziet. Omdat zij ze lang bij zich houdt – totdat ze zich tot kikkertjes hebben ontwikkeld – is de hoeveelheid dooier niet voldoende, vermoedden ze.
En ze bewezen dat de moeder inderdaad voedingsstoffen overdraagt. Ze voerden drachtige kikkers met insecten die chemisch waren gelabeld (met zeldzame isotopen van stikstof en koolstof, 15N en 13C), en vonden de gelabelde elementen later terug in de jongen. Bovendien werden de kleintjes zo zwaar, dat de dooier alleen daar niet verantwoordelijk voor kon zijn.

Er zijn meer soorten levendbarende kikkers. Bij sommige soorten slikken de mannetjes de bevruchte eitjes in en bewaren ze in hun kwaakblaas; er zijn ook soorten waar de vrouwtjes de eitjes uitbroeden in maag of eileider. Maar overdracht van voedingsstoffen is zeldzaam.

Willy van Strien

Foto’s © Alessandro Catenazzi
Groot: Moeder met een van de jongen na geboorte
Klein: larve

Bronnen:
Warne, R.W. & A. Catenazzi, 2016. Pouch brooding marsupial frogs transfer nutrients to developing embryos. Biology Letters 12: 20160673. Doi: 10.1098/rsbl.2016.0673
Wake, M.H., 2015. Fetal adaptations for viviparity in amphibians. Journal of Morphology 276: 941-960. Doi: 10.1002/jmor.20271

Ongenode gast

27 oktober 2016 /

Kikker broedt veilig en ongestoord in mierennest

Lithodytes lineatus is veilig in mierennest

Bladsnijdermieren negeren het kikkertje Lithodytes lineatus dat in hun nesten leeft. Ze merken hem eenvoudigweg niet op, schrijven André de Lima Barros en collega’s, want de kikker weet zich goed te camoufleren.

Mieren gaan fel te keer tegen indringers in hun nesten. Maar het Zuid-Amerikaanse fluitkikkertje Lithodytes lineatus heeft nergens last van. Hij is helemaal thuis in de enorme nesten van bladsnijdermieren.
Andreas Schlüter schreef jaren geleden al dat hij kikkermannetjes vanuit een mierennest had horen roepen om vrouwtjes te lokken. Toen hij zo’n nest onderzocht, vond hij er een volwassen kikker en een poeltje waarin een groot aantal kikkervisjes zwom. De kikkers, zo is duidelijk, leven in nesten van bladsnijders.

Geuren

Dat ze het daar naar hun zin hebben, is te begrijpen. Volwassen kikkers, eitjes en kikkervisjes zijn er veilig voor roofvijanden, want de mieren houden die buiten het nest. Bovendien heerst er een aangenaam, vochtig klimaat.
De vraag is wel waarom de mieren, die verder alle indringers weren, deze inwoners in het nest tolereren.

André de Lima Barros en collega’s laten nu zien dat de kikkers chemisch gecamoufleerd zijn. Ze maken stoffen in de huid die kennelijk de geurstoffen nabootsen waarmee mieren onderling communiceren. Aangezien de mieren uitsluitend op geuren afgaan, vallen de kikkers niet op: een mooi voorbeeld van mimicry.

Niet tot last

De onderzoekers toonden dat aan door verschillende soorten kikkers bij een nestingang te zetten. Was dat een exemplaar van Lithodytes lineatus, dan lieten de mieren hem altijd met rust. Maar was het een andere kikker – ofwel een kikker die aan de fluitkikker verwant was, ofwel een kikker die er precies hetzelfde uitzag -, dan werden ze agressief en begonnen ze te bijten. De ongewenste gast probeerde gauw weg te komen.
Vervolgens maakten de biologen een extract uit de huid van Lithodytes lineatus en brachten dat aan op een kikker die normaal niet bij een mierennest wordt geduld. Ingesmeerd met het fluitkikker-extract werd hij met rust gelaten.

Lithodytes lineatus kan dus dankzij chemische camouflage ongestoord een mierennest in gaan en daar blijven. De ongenode gast is niet tot last. Hij blijft van de mieren en hun broed af. Hij eet wel allerlei andere beestjes, zoals roofwantsen en krekels. Wie weet helpt hij de mieren zo om het nest vrij te houden van hun vijanden. Dan zou hij iets terug doen voor de inwoning.

Willy van Strien

Foto: Lithodytes lineatus, buiten mierennest. Andreas Kay (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Bronnen:
De Lima Barros, A., J.L. López-Lozano & A.P. Lima, 2016. The frog Lithodytes lineatus (Anura: Leptodactylidae) uses chemical recognition to live in colonies of leaf-cutting ants of the genus Atta (Hymenoptera: Formicidae). Behavioral Ecology and Sociobiolology, 20 oktober online. Doi: 10.1007/s00265-016-2223-y
Schlüter, A., P. Löttker & K. Mebert, 2009. Use of an active nest of the leaf cutter ant Atta cephalotes (Hymenoptera: Formicidae) as a breeding site of Lithodytes lineatus (Anura: Leptodactylidae). Herpetology Notes 2: 101-105.

Verrassend en herkenbaar

18 oktober 2016 /

Zwartkeelorgelvogel verstaat de kunst van het componeren

zwartkeelorgelvogel maakt goede composities

Een goede componist boeit met variaties zonder dat zijn muziek een onbegrijpelijke chaos is. De zwartkeelorgelvogel is daar ook een meester in, schrijven Eathan Janney en collega’s.

Een stuk muziek waar meer variatie in zit is prettiger om naar te luisteren. Maar het moet niet te gek worden: het stuk moet herkenbaar blijven als eenheid. Om de samenhang te bewaren zal een componist delen herhalen of thema’s terug laten komen.
De prachtig zingende zwartkeelorgelvogel kan zich wat dat betreft meten met een goeie componist, blijkt uit onderzoek van Eathan Janney en collega’s.

De zwart-witte vogel, iets kleiner dan een ekster, leeft in Australië en staat bekend om zijn zeer complexe zang. De vogel kan klinken als een fluit of een orgel; vandaar de naam. Mannetjes zingen ’s nachts vaak urenlang een solo. Ze laten dan honderden duidelijke ‘zinnetjes’ horen die zo’n tweeënhalve seconde duren. Na elke zin wachten ze even voordat ze verdergaan.

Motieven

Janney vroeg zich af of ze, net als componisten, variatie en regelmaat in balans houden. Dat zou belangrijk zijn om vrouwtjes te blijven boeien en tegelijk als individu herkenbaar te zijn.
Hij onderzocht de nachtelijk solozang van 17 vogels. Hij verdeelde voor elke vogel de zinnetjes in typen en ging hoe vaak en in welke volgorde hij elk type zong. Daarnaast onderscheidde hij ook motieven; een motief is een enkele toon of een groep van een paar tonen (‘lettergreep’) die vaak terugkomt. Meerdere typen zinnetjes kunnen eenzelfde motief bevatten. Tenslotte ging hij voor elke de vogel na hoe hij zijn zinnetjes en motieven rangschikte: zaten daar patronen in?

De zang van de vogels is inderdaad goed geordend, blijkt uit de analyse. Typen zinnen worden regelmatig herhaald, maar vooral motieven komen op gezette tijden terug. Dat gebeurt, zo laten de onderzoekers zien, doordat een vogel tijdens een uitvoering de verschillende typen zinnen zo aaneen weet te rijgen dat elk motief met vaste tussenpozen te horen is.

Groot repertoire

De vogels verschillen onderling sterk in de hoeveelheid variatie in hun zang. De een heeft meer typen zinnen en meer verschillende motieven op zijn repertoire dan de ander. Hoe meer variatie, hoe groter het risico dat de zang als geheel onsamenhangend wordt. Maar, zo blijkt, de vogels met de meest gevarieerde zang hanteren de strakste ordening. Hoe groter het repertoire is, hoe vaster de regelmaat waarmee motieven terugkomen. Het lijkt erop dat de vogels actief de balans tussen afwisseling en regelmaat bewaren – net als een goede componist.

Willy van Strien

Foto: Zwartkeelorgelvogel, mannetje. Vicki Nunn (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Een goeie zanger is op een filmpje van de onderzoekers te horen
Beluister een andere opname van de zang

Bron:
Janney, E., H. Taylor, C. Scharff, D. Rothenberg, L.C. Parra & O. Tchernichovski, 2016. Temporal regularity increases with repertoire complexity in the Australian pied butcherbird’s song. Royal Society Open Science 3: 160357. Doi: 10.1098/rsos.16035

Vliegenlokker

13 oktober 2016 /

Parachutebloem ruikt als een honingbij in doodsnood

bloem van Afrikaanse parachuteplant is een vliegenval

Bloemen van de Afrikaanse parachuteplant bootsen de geur na van een honingbij in doodsnood in de kaken van een spin, laten Annemarie Heiduk en collega’s zien. Daar komen vliegjes op af die met zo’n spin zouden willen mee-eten. En die vliegjes bestuiven de bloemen.

Veel planten laten hun bloemen bestuiven door insecten. Zij pikken stuifmeel op bij de ene bloem en laten er wat van achter op de stamper van de volgende bloem die ze bezoeken. Die kan dan zaden gaan maken. En voor wat hoort wat: de meeste planten bieden hun bestuivers nectar aan als beloning.

Stuifmeelklompjes

Maar niet alle planten zijn zo eerlijk. Er zijn er ook die hun bestuivers lokken met valse beloften.

Een uitgekiend bedrog pleegt de Afrikaanse parachuteplant of lantaarnplant Ceropegia sandersonii, een slingerplant uit zuidelijk Afrika, laten Annemarie Heiduk en collega’s zien.
Bestuivers zijn Desmometopa-vliegjes, die de bloemen bezoeken en het stuifmeel verspreiden. Ze doen dat niet vrijwillig. De bloem is een trechtervormige val waar ze in kruipen. Naar beneden wijzende haartjes op de bloemwand maken het onmogelijk om eruit te komen. De gevangen vliegen trekken klompjes stuifmeel in de bloem los; die blijven aan hun kaken plakken.
Pas een dag later, als de bloem zijn beste tijd heeft gehad en de haartjes verslappen, kunnen de vliegjes ontsnappen, bepakt met stuifmeel. Bij de volgende bloem waar ze in gaan duwen ze de stuifmeelklompjes onwillekeurig op de juiste plek.

De vraag is: waarom vliegen ze er steeds weer in? Die vraag heeft Heiduk nu beantwoord: de bloem ruikt onweerstaanbaar naar vliegenvoer.

Bijenstoffen

De vliegjes, met name de vrouwtjes, hebben eiwitten nodig en halen die bij voorkeur uit honingbijen. Die kunnen ze zelf niet overmeesteren, want ze zijn veel en veel kleiner. Maar als een spin zo’n honingbij te pakken heeft komen ze mee-eten; ze zuigen dan vloeistoffen op die uit de bij lekken.
Ze vinden zo’n weerloze honingbij door de stoffen die vrijkomen uit klieren bij kaken en angel als zij zich tegen de spin probeert te verdedigen door te bijten of te steken. En aan de geurstoffen die ze verspreidt om andere bijen voor het gevaar te waarschuwen.
Heiduk analyseerde het geurmengsel dat de bloemen afgeven en vond daarin veel stoffen die overeenkomen met deze bijenstoffen. Het geurmengsel is voor bloemen heel ongewoon, en duidelijk bedoeld om de vliegjes voor de gek te houden. Die ruiken het en gaan er op af met het idee dat er een honingbij in doodsnood is. Ze vinden niets, worden een tijdlang vastgehouden en helpen intussen de plant. Geen dank!

Ook het bekende Chinese lantaarnplantje is een Ceropegia-soort. Alle Ceropegia-soorten hebben bloemen als vallen waarin ze bestuivende vliegjes vangen.

Willy van Strien

Foto: Ceropegia sandersonii. Alzheimer1 (via Flickr. Creative Commons BY-NC-SA 2.0)

Akelig filmpje: een honingbij is gepakt door een spin en wordt afgelikt door Desmometopa-vliegjes

Bron:
Heiduk, A., I. Brake, M. von Tschirnhaus, M. Göhl, A. Jürgens, S.D. Johnson, U. Meve & S. Dötterl, 2016. Ceropegia sandersonii mimics attacked honeybees to attract kleptoparasitic flies for pollination. Current Biology, 6 oktober online. Doi: 10.1016/j.cub.2016.07.085

Toch nog een kans

6 oktober 2016 /

Een weduwe-mannetje heeft ook wel eens geluk

 mannetjes van roodrugspin en bruine weduwe hebben strategie om veilig te paren

Een mannetje van de roodrugspin of de bruine weduwe is goed af als hij een net-niet-volwassen vrouwtje vindt, schrijven Daniela Biaggio en collega’s. Daarmee kan hij veilig paren en wie weet vindt hij daarna ook nog een volwassen partner.

Een seksuele ontmoeting is gevaarlijk voor mannelijke spinnen van de groep weduwen (Latrodectus-soorten). De kans is namelijk groot dat een vrouwtje haar partner opvreet tijdens de paring. Letterlijk. Zij is veel groter dan hij, dus hij doet er weinig tegen.

Mannetjes van de roodrugspin (Latrodectus hasselti) zijn daar echter niet bang voor. Integendeel: zij werken zelfs mee. Terwijl ze met hun pedipalpen (een paar ‘handjes’ tussen kaken en voorpoten) hun sperma in de twee geslachtsopeningen in de buik van een vrouwtje stoppen, maken ze een koprol zodat hun achterlijf op haar kaken terecht komt. Ze vragen in feite om opgegeten te worden.

Spermakamertjes

Dat is niet zo vreemd als het lijkt, schreef Maydianne Andrade twintig jaar geleden. Terwijl een vrouwtje haar partner opeet, kan hij nog een poos doorgaan met sperma inbrengen. Hij krijgt daar twee keer zoveel tijd voor als wanneer ze hem niet blieft. Dat betekent dat hij twee keer zoveel sperma kwijt kan.
Dat is mooi. Want als zij ook met een ander mannetje paart, wordt het mannetje dat het meeste sperma heeft ingebracht vader van de meeste nakomelingen. Het vrouwtje slaat alles op in haar twee spermakamertjes (spermathecae) en kan het haar leven lang, twee jaar, blijven gebruiken om haar eitjes te bevruchten.

Pech

Daar komt nog iets bij. Als een vrouwtje een mannetje heeft opgegeten, laat ze voorlopig geen andere vrijer toe. Zijn sperma krijgt niet meteen concurrentie van dat van een volgend mannetje.
Het is daarom niet erg, en zelfs goed om opgegeten te worden.

Maar zou het niet nog beter zijn als hij probeert weg te komen en een tweede vrouwtje gaat zoeken?
Nee, want de kans dat hij daarin slaagt is vrij klein. De spinnen zijn dun gezaaid en de meeste mannetjes vinden tijdens hun leven, dat slechts een paar maanden duurt, geen enkel vrouwtje. Twee vrouwtjes vinden is haast onmogelijk.
Vandaar dat een mannetje zich graag laat opeten om het maximale uit een ontmoeting te halen. Twee van de drie mannetjes krijgen hun zin en verdwijnen tussen de kaken van hun partner. Maar een van de drie treft een vrouwtje dat geen honger heeft. Pech.
Voor een andere soort, de bruine weduwe (Latrodectus geometricus), geldt hetzelfde verhaal, ontdekte Michal Segoli.

Mannetjes van roodrugspin en bruine weduwe paren, als ze geluk hebben, één keer in hun leven, was dan ook het idee.

Geurstoffen

Maar nu beschrijven Daniela Biaggio en collega’s een strategie waarmee mannetjes zich niet tot één paring hoeven te beperken. Als ze geluk hebben, vinden ze vroeg in het seizoen een nog niet helemaal, maar wel bijna volwassen vrouwtje. Haar spermakamertjes zijn ontwikkeld, maar de geslachtsopeningen zijn nog afgedekt door het stugge uitwendig skelet.
Biaggio ontdekte dat een mannetje in zo’n geval een opening maakt: hij bijt het uitwendig skelet kapot met zijn puntige kaken en propt zijn sperma naar binnen.
Dat gaat goed! Het net-niet-volwassen vrouwtje geeft hem alle tijd om sperma in te brengen en maakt geen aanstalten om hem op te eten. Hij laat zijn gebruikelijke zelfmoordpoging achterwege en komt ongeschonden weg. Zij slaat zijn sperma netjes op en bevrucht er later eitjes mee. Ze ondervindt geen enkele schade van deze actie.
En als zo’n mannetje nog eens geluk heeft, vindt hij daarna nog een volwassen vrouwtje, dat mannetjes lokt met geurstoffen. Die kans is voor een roodrugman zoals gezegd nogal klein, maar voor een bruine weduwe aanzienlijk. Zo’n tweede paring zal hem het leven kosten, maar dat leven is geslaagd.

Pijnlijke beten

Hij moet wel weten wat hij doet. Gaat hij op een te jong vrouwtje af, dan ziet die hem niet als partner, maar als prooi. Dan wordt hij zonder pardon opgegeten.
Maar kennelijk gaat het vaak goed: een op de drie roodrugvrouwtjes heeft al gepaard voordat ze volwassen is.

De roodrugspin leeft in Zuidoost-Azië, Australië en Nieuw Zeeland. Hij is beducht om zijn pijnlijke beten. De bruine weduwe komt voor Zuid-Afrika en Zuid-Amerika. Hij bijt ook, maar zijn beet is minder heftig.

Willy van Strien

Foto: bruine weduwe, vrouwtje. Austin Appel (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-SA 2.0)

Bronnen:
Biaggio, M.D., I. Sandomirsky, Y. Lubin, A.R. Harari & M.C.B. Andrade, 2016. Copulation with immature females increases male fitness in cannibalistic widow spiders. Biology Letters 12: 20160516. Doi: 10.1098/rsbl.2016.0516
Segoli, M., R. Arieli, P. Sierwald, A.R. Harari & Y. Lubin, 2008. Sexual Cannibalism in the Brown Widow Spider (Latrodectus geometricus). Ethology 114: 279-286. Doi: 10.1111/j.1439-0310.2007.01462.x
Andrade, M.C.B., 2003. Risky mate search and male self-sacrifice in redback spiders. Behavioral Ecology 14: 531-538. Doi: 10.1093/beheco/arg015
Andrade, M.C.B, 1996.  Sexual selection for male sacrifice in the Australian redback spider. Science 271: 70-72. Doi:10.1126/science.271.5245.70

Bikkel van een beestje

21 september 2016 /

De bij Anthophora pueblo bijt kaken stuk op zandsteen

Anthophora pueblo maakt haar nest in zandsteen

Het kost veel moeite, maar dan hebben ze ook wat: vrouwtjes van Anthophora pueblo schrapen een nest uit in steen. Daarin zijn eitjes en larven veilig, schrijven Michael Orr en collega’s. Als het moet, kunnen ze er jaren blijven.

Vrouwtjes van de bij Anthophora pueblo maken het zichzelf niet makkelijk. Ze maken hun nest om eitjes in te leggen namelijk liever in zandsteen dan in zachter materiaal.
Dat is wel heel apart.
Ze slaan de hardste stukken over, maar in wat minder harde stukken steen gaan ze dapper aan de slag. Alle vrouwtjes maken een eigen nest, vaak dicht bij elkaar. Deze bijen leven dus niet, zoals honingbijen, in kolonies waarin alleen de koningin vruchtbaar is.

Versleten kaken

Zandsteen bestaat uit zandkorrels die zijn aaneengekit met ‘cement’. De vrouwtjes maken het cement wat zachter met water en schrapen dan een tunnel uit, melden Michael Orr en collega’s. In zo’n tunnel maken ze cellen die ze afsluiten met een mengsel van speeksel en zandkorrels of stukjes zandsteen. In elke cel hebben ze een eitje gelegd en een voedselvoorraad achtergelaten voor de larve die daaruit komt: een papje van nectar en stuifmeel.
Het is heel hard werken voor de kleine beestjes om een nest in steen te maken en het laat zijn sporen na: oude vrouwtjes hebben versleten kaken die waarschijnlijk niet meer bruikbaar zijn.

Honger

Maar de voordelen wegen op tegen alle moeite. Eitjes en larven zitten hoog en droog. Hun onderkomen vergaat niet en ze krijgen in hun afgesloten stenen cel weinig te maken met roofvijanden, parasieten en ziekteverwekkers. Als het moet kunnen ze er minstens vier jaar blijven voordat ze als jonge bij naar buiten komen.
Dat is vaak nodig ook. De ‘zandsteenbijen’ leven in droge gebieden en woestijnen waar niet ieder jaar bloemen bloeien. Als er niets bloeit, komen jonge bijen meteen om van de honger. Maar dankzij hun stevige cel kunnen ze droge jaren voorbij laten gaan en wachten totdat er buiten wel iets in bloei komt.

De tunnels zijn zo stevig dat de bijen ze kunnen hergebruiken. Dus als een vrouwtje eenmaal een tunnel uitgehakt heeft, profiteert niet alleen zijzelf ervan, maar later ook een ander, en dat is vaak een dochter.

Anthophora pueblo is een nieuw ontdekte bijensoort in Noord-Amerika. De soort is genoemd naar de Oude Pueblovolkeren die vroeger leefden in het zuidwesten van de VS: Colorado, Utah, New Mexico en Arizona. Hun cultuur bloeide in de eerste en tweede eeuw na Christus en verdween in de vijftiende eeuw. Zij maakten woningen in grotten en rotswanden. Orr en collega’s vonden de bijen in Colorado en Utah, onder meer in wanden van die woningen.

Willy van Strien

Foto: het nest van Anthophora pueblo. © Michael Orr

Bekijk een filmpje van deze bij en zijn bijzondere nesten

Bron:
Orr, M.C., T. Griswold, J.P. Pitts & F.D. Parker, 2016. A new bee species that excavates sandstone nests. Current Biology 26: R779–R793. Doi: 10.1016/j.cub.2016.08.001

Eilandhoppers

16 september 2016 /

Zangvogels ontsnapten uit Australië dankzij nieuw land

zangvogels verlieten Australie via Wallacea

Zangvogels hoor je overal. Dat is te danken aan een groep eilanden die 23 miljoen jaar geleden uit zee opdook: Wallacea. Via die eilanden konden de zangvogels, die in Australië waren ontstaan, de rest van de wereld veroveren, laten Robert Moyle en collega’s zien.

De evolutiegeschiedenis van de zangvogels was tot nu toe niet helemaal duidelijk. Bekend was alleen dat die geschiedenis ooit in Australië begon. Op grond van grootschalig onderzoek aan dna en fossielen hebben Robert Moyle en collega’s nu een stamboom opgesteld en de vertakkingen gedateerd.
Zij vonden dat de zangvogels meer dan 30 miljoen jaar geleden ontstonden. Nadat er eerst gestaag nieuwe takken aan hun stamboom waren verschenen, kwam de groei na een tijd opeens in een stroomversnelling. In hoog tempo splitsten de takken zich toen verder op, tot de vijfduizend soorten die er nu zijn.

De onderzoekers zijn vrij zeker van hun stamboom. Maar wat het verhaal vooral mooi maakt, is dat het prachtig klopt met de geologische geschiedenis.

Nieuwe leefgebieden

Toen de zangvogels verschenen, lag Australië eenzaam in de oceaan. Afrika en Azië lagen duizenden kilometers verderop en Nieuw-Guinea bestond nog niet. De vroege zangvogels zaten opgesloten, zij het in een groot gebied waar ze konden floreren.
Aan die isolatie kwam een eind toen, 23 miljoen jaar geleden, aardplaten op elkaar botsten en er een groot aantal eilanden omhoog kwam tussen Australië, de Filipijnen en de oude Indonesische eilanden Bali en Borneo. Onder de nieuwe eilanden waren Sulawesi, Flores, Timor en vele kleintjes; het nieuwe eilandgebied heet Wallacea.
Opeens konden de vogels Zuidoost-Azië bereiken via de nieuwe eilanden, En toen ze die oversteek eenmaal hadden gemaakt, zaten ze zo in de rest van Azië, Afrika, Europa, Noord-Amerika en Zuid-Amerika. Overal vonden ze nieuwe leefgebieden en manieren van leven. Vandaar het hoge tempo waarin zich toen nieuwe takken aan de stamboom vormden, op elk continent apart.

Volgens oudere opvattingen waren takken aan de zangvogelstamboom veel ouder en zouden de zangvogels  al veel vroeger Australië hebben verlaten. Maar gezien de geïsoleerde positie is dat scenario helemaal niet mogelijk. Het nieuwe verhaal is wel overtuigend.

Willy van Strien

Foto: Fluiter, een Europese bosvogel. Steve Garvie (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bron:
Moyle, R.G., C.H. Oliveros, M.J. Andersen, P.A. Hosner, B.W. Benz, J.D. Manthey, S.L. Travers, R.M. Brown & B.C. Faircloth, 2016. Tectonic collision and uplift of Wallacea triggered the global songbird radiation. Nature Communications 7:12709. Doi: 10.1038/ncomms12709

Oud kunstje

8 september 2016 /

Het spinnenweb gaat al heel lang mee

Het wielweb waarmee spinnen prooien vangen is een kunstig bouwwerkje. Toch is het geen moderne uitvinding van de spinnen, schrijven Nicole Garrison en collega’s.

Loop niet in een spinnenweb als je buiten komt: niet leuk voor jou en niet leuk voor de spin. Spinnen (Araneae) zijn roofdieren die op allerlei manieren aan hun prooien komen. Maar de wielwebben met kleefdraden waarin vliegende insecten verstrikt raken, en die nu weer overal hangen, zijn het meest bekend. Het is misschien wel de spectaculairste vangstmethode die spinnen hebben.

Stamboom

Het ligt voor de hand om te denken dat het rechtop hangende wielweb pas laat is ontstaan, als kroon op de evolutie van de spinnen. En er bestaan veel soorten wielwebbouwers, dus de vangstmethode is kennelijk zeer succesvol.

Maar volgens Nicole Garrison en collega’s klopt dat beeld niet. Het wielweb is al zeer oud en er zijn soortenrijke groepen spinnen die het juist goed hebben gedaan nadat ze ervan zijn afgestapt om op een andere manier te gaan jagen.

Spinnen zijn er al zo’n 380 miljoen jaar en er zijn naar schatting meer dan honderdduizend soorten. Tot voor kort zetten biologen alle soorten die een wielweb maken op dezelfde, vrij jonge tak in de evolutiestamboom. Dat klopte met het idee dat het web een moderne ‘uitvinding’ is.
Maar verschillende onderzoekers, waaronder Garrison, tekenden de spinnenstamboom opnieuw, op grond van grootschalige dna-vergelijkingen. Het idee daarachter is dat hoe meer het dna van twee soorten verschilt, hoe verder die van elkaar op de stamboom zitten. Een stamboom op grond van dna-kenmerken is betrouwbaarder dan een stamboom die, zoals vroeger, is opgesteld op grond van uiterlijke kenmerken.

In die nieuwe stamboom zijn de wielwebmakers op verschillende takken terechtgekomen. Ze zijn dus geen naaste familie van elkaar.

Alternatieve vangstmethoden

Dan zijn er twee mogelijkheden. Het kan zijn dat verschillende groepen spinnen het wielweb onafhankelijk van elkaar hebben uitgevonden. Of het kan zijn dat het wielweb is ontstaan bij de gemeenschappelijke voorouder van spinnen die zo’n web maken. In dat geval ligt de oorsprong van dat wielweb vroeger dan tot nu toe aangenomen was. Het zou dan al zo’n 213 miljoen jaar bestaan.

De laatste mogelijkheid is de juiste. Er zijn niet lang geleden fossielen ontdekt van wielwebspinnen die inderdaad zo oud zijn.

De eerste wielwebbouwer, zo is het verhaal nu, werd de voorouder van verschillende spinnengroepen. Sommige van die groepen maken geen wielweb meer, zoals de hangmatspinnen, springspinnen en wolfspinnen. Zij zijn overgestapt op alternatieve vangstmethoden. Ze hebben een ander type web (zoals een liggende hangmat) of rennen achter dieren aan die over de bodem lopen.
En deze groepen spinnen werden succesvoller dan de wielwebspinnen: er ontstonden in hoog tempo veel verschillende soorten. Kennelijk wierpen de nieuwe manieren om aan de kost te komen meer vruchten af.
Dat kan ook wel kloppen. Deze groepen spinnen kwamen ruwweg 100 miljoen jaar geleden op, in een tijd dat er ook steeds meer mieren en kevers verschenen. Die vliegen nauwelijks en komen dus niet in een wielweb terecht. De spinnen die op de grond gingen jagen konden hen wel vangen. Zij grepen de nieuwe kansen aan.

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

Foto: Jon Sullivan (Wikimedia Commons, Public Domain)

Bronnen:
Garrison, N.L., J. Rodriguez, I. Agnarsson , J.A Coddington, C.E. Griswold, C.A. Hamilton, M. Hedin, K.M. Kocot, J.M. Ledford and J.E. Bond, 2016. Spider phylogenomics: untangling the spider Tree of Life. PeerJ 4:e1719. Doi: 10.7717/peerj.1719
Bond, J.E., N.L. Garrison, C.A. Hamilton, R.L. Godwin, M. Hedin & I. Agnarsson, 2014. Phylogenomics resolves a spider backbone phylogeny and rejects a prevailing paradigm for orb web evolution. Current Biology 24: 1765-1771. Doi: 10.1016/j.cub.2014.06.034
Fernández, R., G. Hormiga & G. Giribet, 2014. Phylogenomic analysis of spiders reveals nonmonophyly of orb weavers. Current Biology 24: 1771-1777. Doi: 10.1016/j.cub.2014.06.035

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑