Pagina 20 van 43

Zelfkennis

26 januari 2017 / wvanstrien

Een oud en mooi roodrugelfje gaat regelmatig de hort op

Mannetjes van het roodrugelfje weten precies waar ze goed aan doen, laten Denélle Dowling en Michael Webster zien. Een mannetje met een mooi broedkleed gaat op de versiertoer, een mannetje met een onopvallend bruin pak blijft thuis.

Zoals de meeste zangvogels vormen ook de roodrugelfjes uit Australië sociaal monogame paren. Mannetje en vrouwtje kunnen zelfs jaren bijeenblijven. Tegelijkertijd zijn ze niet eenkennig: ruwweg de helft van de jongen die uitkomen is niet van de sociale vader. Overspel is de regel.
Een mannetje kan twee dingen doen als de broedtijd is aangebroken. Hij kan er regelmatig op uit gaan om andere vrouwtjes te versieren, zodat hij extra veel jongen krijgt, naast echtelijke ook buitenechtelijke. Of hij kan thuis blijven om er daar het beste van te maken: samen met zijn partner het territorium verdedigen tegen andere stelletjes, de jongen helpen voeren – en andere mannen uit de buurt houden om te voorkomen dat zijn partner vreemd gaat en de jongen in zijn nest niet allemaal de zijne zijn.

Op veroveringspad gaan of de belangen thuis veilig stellen: wat is de beste strategie? Jenélle Dowling en Michael Webster namen aan dat het antwoord niet voor elk mannetje hetzelfde zal zijn. Het ligt er maar net aan hoe aantrekkelijk hij is voor andere vrouwtjes.

Voorkeur

En daarin verschillen mannetjes bij roodrugelfjes sterk. Er zijn twee typen. Het eerste type gaat de broedtijd in met een prachtig verenpak: zwart met een rode rug. De andere groep heeft een onopvallend bruin kleed, net zoals een vrouwtje. Bijna alle mannetjes die ouder zijn dan twee jaar pronken met een zwart-rood kleed; van de jongere mannetjes is ongeveer de helft zwart-rood en de rest bruin.
Bekend was al dat de voorkeur van vrouwtjes uitgaat naar zwart-rode mannetjes. En ze vallen voor oude mannen, want dat zij oud zijn geeft aan dat ze van uitstekende kwaliteit zijn.
Voor oude zwart-rode mannetjes zal het daarom lonen om de hort op te gaan, veronderstelden Dowling en Webster. Grote kans immers dat ze bij andere vrouwtjes succes zullen hebben. Maar bruine mannetjes kunnen beter bij hun partner blijven. Ze maken elders weinig kans, en het gevaar dat hun partner in hun afwezigheid vreemd gaat met een man van het aantrekkelijker type is groot. Jonge rood-zwarte mannetjes kunnen het elders proberen, al zullen ze minder makkelijk aan de bak komen dan oude mannetjes.

De biologen zetten een onderzoek op om na te gaan of mannetjes inderdaad doen wat het beste voor hen is, gezien hun uiterlijk. En dat blijkt het geval. Oude zwart-rode mannetjes gaan veelvuldig op de versiertoer, terwijl bruine mannetjes in hun eigen territorium blijven. Jonge zwart-rode mannetjes zitten er qua gedrag tussenin.

Bedrogen

Uit dna-analyses aan mannetjes en jongen blijkt dat zwart-rode mannetjes (jong en oud) veel buitenechtelijke jongen hebben, maar wat minder echtelijke jongen dan bruine mannetjes: ze worden kennelijk meer bedrogen.
Bij dat laatste resultaat hoort wel een kanttekening. In andere studies, waaronder die van Jordan Karubian, hadden bruine mannetjes minder jongen dan zwart-rode en werden ze meer bedrogen, ook al probeerden ze hun partner in de gaten te houden. Maar voor hun strategie hoeft dat niet uit te maken. Als ze niet thuisblijven worden ze waarschijnlijk nog vaker bedrogen.

Willy van Strien

Foto: Roodrugelfje, mannetje met opvallend broedkleed. Jim Bendon (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bronnen:
Dowling, J. & M.S. Webster, 2017. Working with what you’ve got: unattractive males show greater mateguarding effort in a duetting songbird. Biology Letters 13: 20160682. Doi: 10.1098/rsbl.2016.0682
Karubian, J., 2002. Costs and benefits of variable breeding plumage in the red-backed fairy-wren. Evolution, 56: 1673-1682. Doi: 10.1111/j.0014-3820.2002.tb01479.x

Goeie maatjes

18 januari 2017 / wvanstrien

Anemoon groeit beter met een laffe anemoonvis

Het succes van de samenwerking tussen zeeanemoon en anemoonvis hangt af van het karakter van de vis, melden Philip Schmiege en collega’s. Van een schuchtere, voorzichtige partner heeft een anemoon meer profijt dan van een brutale, ondernemende vis.

Tussen de tentakels van zeeanemonen zijn anemoonvissen veilig. De zeeanemonen, dieren die verwant zijn aan kwallen, hebben namelijk stekende netelcellen met gif waarmee ze de roofvijanden van de anemoonvissen op afstand houden. De anemoonvissen zelf zijn er ongevoelig voor. Omgekeerd verjagen de anemoonvissen gasten die aan de tentakels van de zeeanemonen willen knabbelen; met die tentakels verzamelen de zeeanemonen hun voedsel. Zeeanemonen en anemoonvissen zijn partners die elkaar beschermen.

Bemesten en verversen

Maar de visjes doen nog meer. Veel zeeanemonen huisvesten eencellige organismen die, net als planten, in staat zijn om zonlicht op te vangen en te gebruiken om koolstofdioxide om te zetten in koolhydraten. Daarmee voeden zij de zeeanemonen, in ruil voor onderdak. Die inwonende organismen halen hun voeding uit stoffen die de anemoonvissen uitscheiden. Bovendien verversen de vissen door hun bewegingen het water rond de zeeanemonen, zodat die steeds over zuurstof beschikken. Doordat de vissen de nuttige eencellige anemoonbewoners bemesten en het water verversen, bevorderen ze de groei van de zeeanemonen.

Nu hebben anemoonvissen, net als veel andere diersoorten, persoonlijkheden. Er zijn brutale, ondernemende types onder en verlegen, passieve individuen. Maakt het voor de zeeanemonen uit wat de aard is van de vissen die zich bij hen vestigen? Philip Schmiege en collega’s veronderstelden van wel. En ze kregen gelijk.

De onderzoekers haalden een aantal zwarte driebandanemoonvissen (Amphiprion percula) naar het lab; deze vissen leven langs kusten van Australië, Azië en Japan. En ze beschikten over gekweekte exemplaren van de tepelanemoon (Entacmaea quadricolor). Dat is geen natuurlijke partner van de vissen, maar in het lab binden die zich er makkelijk aan.

Bange vis

In zestig aquaria deden de onderzoekers één anemoon en een of twee vissen; in de natuur leven er nul tot zes vissen samen met een anemoon. Ze maten de anemonen op en hielden de groei bij. Ze gingen na hoe brutaal dan wel verlegen elke vis was door hem elke dag twintig minuten te filmen en op de filmbeelden te kijken of hij van de zeeanemoon vandaan durfde te zwemmen. Hoe meer tijd een vis op afstand van zijn partner doorbracht, hoe brutaler zijn karakter.

Na anderhalf jaar constateerden de biologen dat de zeeanemonen met een verlegen vis beter waren gegroeid dan anemonen met een brutale partner. Kennelijk leveren bange vissen betere diensten. Omdat ze meestal vlakbij hun partner rondhangen, bemesten ze diens eencellige inwoners beter en verversen ze het water efficiënter. En misschien durven de zeeanemonen hun tentakels langduriger uit te steken om voedsel te vangen als er een anemoonvis in de buurt is.

Het succes van samenwerkingsrelaties, waar de band tussen zeeanemonen en anemoonvissen een voorbeeld van is, wordt inderdaad mede bepaald door het karakter van de partners.

Willy van Strien

Foto: Zwarte driebandanemoonvis © Philip Schmiege

Bron:
Schmiege, P.F.P., C.C. D’Aloia, P.M. Buston, 2017. Anemonefish personalities influence the strength of mutualistic interactions with host sea anemones. Marine Biology 164: 24. Doi: 10.1007/s00227-016-3053-1

Twee miljoen soorten op je scherm

13 januari 2017 / wvanstrien

Hier is een tweede levensboom om van te smullen

Dwalen door de stamboom van het leven: het kan met de interactieve Lifemap van Damien de Vienne. We hadden al eerder de evolutiestamboom van OneZoom. Wat zijn de verschillen?

Het wordt hoe langer hoe duidelijker hoe de evolutiestamboom eruit ziet. Maar hoe breng je hem in beeld? De meer dan twee miljoen bekende soorten micro-organismen, paddenstoelen, planten en dieren die momenteel op aarde leven passen natuurlijk nooit in één plaatje. Tenzij….. het een digitaal plaatje is van de boom in grote lijnen waarop je kunt inzoomen tot op het niveau van soorten.

Twee bomen

Zo’n zoombare boom van het leven bestond al: OneZoom. Nu heeft Damien de Vienne een andere boom gemaakt naar hetzelfde idee: Lifemap. Zijn bezwaar tegen de OneZoom-boom is dat de takken daarvan alleen in tweeën kunnen splitsen, terwijl er vaak meer dan twee groepen tegelijk uit een voorouder ontstaan. Lifemap kan in die gevallen wel drie-, vier- of meersprongen weergeven. Dat zie je al meteen: de stamboom splitst aan de basis op in drie hoofdgroepen: bacteriën (die in OneZoom nog ontbreken), Archaea (of archaebacteriën) en eukaryoten (soorten met cellen die een celkern hebben).
De hoofdgroepen zijn weergegeven in halve cirkels waarbinnen subgroepen weer halve cirkels vormen, en als je daarop inzoomt zie je opnieuw halve cirkels. Tot je bij stippen bent aanbeland die soorten weergeven. Klik je daarop, dan krijg je een plaatje, een korte beschrijving en een link naar Wikipedia, voor zover beschikbaar.
Er zijn drie versies van Lifemap: een publieksversie (met 800.000 soorten) en twee wat uitgebreidere versies voor onderzoekers. Apps voor telefoons en tablets zijn in de maak.

Zakelijk of speels

OneZoom of Lifemap? Welke is het mooist? Welke het prettigst om mee te werken?
Moeilijke vraag.

Lifemap ziet er zakelijker uit, OneZoom heeft een speelser uiterlijk dat naar mijn smaak aantrekkelijker is.
Bij beide bomen is het lastig om, al inzoomend, het overzicht te houden en bij beide bomen helpt het als je een beetje thuis bent in de levensboom en de namen van de grote groepen kent. OneZoom geeft meer houvast met foto’s bij groepen en afsplitsingen; bij Lifemap verschijnen die pas als je op een vertakking klikt. Toch vind ik persoonlijk Lifemap iets overzichtelijker.
OneZoom geeft bij elke groep aan wanneer de gemeenschappelijke voorouder geleefd heeft, dus hoe oud die groep is. Lifemap geeft die tijdinformatie niet. En een ander groot pluspunt van OneZoom is, dat er ook Nederlandse namen in staan. Je kunt bijvoorbeeld zoeken naar de ‘kruisbek’ van de foto boven. Voor Lifemap moet je de wetenschappelijke naam (‘Loxia curvirostra’) weten; zoeken lukt soms met een Engelse naam.
Mooi aan Lifemap is dan weer dat je het evolutionaire pad van een soort zichtbaar kan maken.

Zo hebben beide bomen hun sterke kanten. Het is hoe dan ook leuk om er een tijdje in rond te dwalen.

Willy van Strien

Foto: Kruisbek. Andy Reago & Chrissy McClarren (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bekijk Lifemap, maak kennis via een instructiefilmpje en vergelijk het met OneZoom

Zie ook: Boom groeit uit

Bron:
De Vienne, D.M., 2016. Lifemap: exploring the entire tree of life. PLoS Biology 14: e2001624. Doi: 10.1371/journal.pbio.2001624

HWZEB samengevat op rijm

29 december 2016 / wvanstrien

Het was zo eenvoudig begonnen

Wij klikken vol verwachting naar haar onvolprezen blog.
Die startte zo eenvoudig, alle mensen kijkt nu toch!
Inmiddels is die site heel uitgebreid en zeer complex.
‘t Gaat over heel wat zaken, maar voornaam’lijk over seks.

Voor ‘t roodrugspinnenmannetje is seks een hach’lijk spel.
Terwijl z’n vrouw hem opvreet, naait hij haar nog bliksemsnel.
Nu hebben biologen onlangs aan het licht gebracht,
Dat manlief kort daarvóór een zedig meisje heeft verkracht!

Ook bij de slome slak gaat het er vaak heel ruig aan toe.
Die heeft teg’lijk een kutje en een hele lange roe.
De paring lijkt zowaar een amoureuze tête à tête,
Doch stiekem steken zij elkander met een bajonet!

De vrouwtjes bij de guppies hebben eig’lijk zelden zin
En daarom heeft het mannetje een zeer speciale vin.
Hij slaat daar t’ arme schepsel onverhoeds mee aan de haak.
Verkracht haar dan vervolgens met een grijns van leedvermaak!

Wie zingt daar zo apart? Het is de stompveermanakin.
Die vogel uit de Andes zoekt een levensgezellin.
Het klinkt als een viool, maar wat Van Strien thans met ons deelt,
Is dat hij zijn aubade op een heuse vleugel speelt!

De bladsnijmieren hebben een bijzond’re commensaal.
Hij fluit een vrolijk deuntje en is taam’lijk kolossaal.
Toch nemen ze geen nota van dit felgekleurde dier;
Het kikkertje riekt immers ongelofelijk naar mier!

De zwartkeelorgelvogel is een echte muzikant.
Zijn boeiende motiefjes zijn bij vlagen zelfs briljant.
Klinkt nu eens als een orgel, even later als een fluit:
Wie wil er met mij paren, wordt mijn allerliefste bruid!

De nectar van de koffieplant verblijdt de honingbij.
Ze kwispeldanst nu vaker: nestgenoten komt er bij!
Dat nu het hele nest zich aan die vuige vloeistof laaft,
Het komt omdat het aan de cafeïne is verslaafd!

De roodoorbuulbuuljongen leven in een proper nest.
Als pa en moe op stap zijn, zijn ze zind’lijk als de pest.
En wordt er bij hun terugkeer dan weer eindelijk gekakt,
Dan blijkt dat alle feces in een zakje is verpakt!

Er zijn ook orchideeën met een schaamteloze stijl.
Hun lippen maken mannelijke wespen botergeil.
Die gaan dan wild te keer, verspillen al hun energie.
Bestuiven zo die bloemen in een listige orgie!

En wist u dat het knuppeltje de hommel heim’lijk prikt?
Dat dikke hommellijf is voor haar eitje zeer geschikt.
De larve vreet zich vol en hackt het hommelbrein terstond.
Die drommel graaf zich in, wordt een couveuse in de grond!

Het leven op deez aardkloot is bizar en zeer complex.
T’is een en al misleiding, grof geweld, perverse seks.
Wat Willy ons hier biedt is echt geen luchtige lectuur:
Het is een zeer ontluisterende schets van de natuur!

Jan Hein van Dierendonck

Foto: Metrostation Tiergarten in Berlijn

Klaar voor het maal

20 december 2016 / wvanstrien

Ook stilzittende mierenleeuw kan iets leren

Zitten en wachten tot er een prooi komt: meer hoeft een mierenleeuwlarve niet te doen als hij eenmaal zijn valkuil heeft gegraven. In de loop van de tijd leert hij hoe een prooi zijn komst aankondigt, zodat hij zich daarop kan voorbereiden, ontdekte Karen Hollis.

Larven van mierenleeuwen hebben veel voedsel nodig in de vorm van kleine beestjes. Ze zoeken hun prooien niet op, maar pakken wat er langs komt. Terwijl sommige soorten de prooien vanuit een hinderlaag opwachten en aanvallen, laten andere ze in de val lopen. Een larve maakt dan een trechtervormige kuil met steile wanden in los zand en graaft zich op het diepste punt in tot alleen kop en kaken nog uitsteken. Prooidieren die langs de rand lopen, verliezen hun grip en tuimelen de kuil in, waaruit het moeilijk ontsnappen is. Blijft een beestje overeind, dan gooit de mierenleeuwlarve soms zand naar hem toe. Het slachtoffer raakt in de war, verliest zijn evenwicht en stort in een zandlawine naar beneden.

Trilsignaal

Een mierenleeuw die zijn valkuil eenmaal heeft gegraven – wat een flinke klus is -, hoeft daarna alleen nog maar te wachten tot er een prooi komt. Daar is verder niets aan. En toch blijkt zo’n ingegraven larve nog wat op te steken, schrijft Karen Hollis.

Wereldwijd komen er een paar duizend soorten mierenleeuwen voor, waaronder veel soorten met larven die valkuilen graven. Mieren zijn een belangrijke prooi voor hen. In Nederland en België leven twee soorten, de gewone en de gevlekte mierenleeuw. De larven maken hun kuilen op beschutte plekken, zoals onder laaghangende takken. Volwassen mierenleeuwen zijn sierlijke, gevleugelde insecten.

Hollis en collega’s laten zien dat larven leren wanneer er een prooi in aantocht is. Ze hielden een aantal larven in het lab, elk in een eigen beker met zand. De helft van de larven kreeg elke dag een prooi op een willekeurig tijdstip, maar altijd vlak nadat de onderzoekers naast hun kuil wat zandkorrels hadden laten vallen. Daarmee bootsten ze de natuurlijke situatie na: een diertje dat bij de kuil komt, veroorzaakt eenzelfde trilling. De andere helft kreeg ook dagelijks een prooi, tegelijk met de eerste groep, maar een trilsignaal op een willekeurig ander moment. Dat ging zo door tot de larven gingen verpoppen.

Voorbereiding

Als er een prooi in de kuil valt, pakt een mierenleeuwlarve die, trekt hem onder het zand, bijt en brengt verlammend gif en verterende enzymen in. Vervolgens zuigt hij de vloeibaar geworden prooi-inhoud op en gooit het restant naar buiten. Als het nodig is, repareert hij zijn valkuil.
Mierenleeuwen die in het lab hun prooi steeds vlak na een trilsignaal kregen, gingen zich in de loop van de tijd op die handelingen voorbereiden als ze dat signaal opmerkten, zo bleek bij de experimenten. Ze reageerden eerder dan de ongetrainde larven op de komst van een prooi, werkten de prooi-inhoud sneller naar binnen en wisten er meer voedingsstoffen aan te onttrekken, waarschijnlijk doordat ze sneller verteringsenzymen aanmaakten. Kennelijk hadden ze het trilsignaal leren herkennen als een aankondiging dat er een prooi kwam. De mierenleeuwen die trilling en prooi los van elkaar kregen, konden niet leren om de komst van een prooi te voorzien en zich dus niet voorbereiden.
Andere onderzoekers, namelijk Karolina Kuszewska en collega’s, ontdekten dat mierenleeuwlarven ook onderscheid kunnen leren maken tussen grote en kleine prooien doordat grote prooien sterkere trillingen veroorzaken. Een kleine prooi laten ze gaan als ze merken dat er een grotere in aantocht is.

Sneller

Doordat mierenleeuwen een link leren leggen tussen een trilsignaal en de komst van een prooi, gaan ze effectiever met zo’n prooi om, is de conclusie. Dat heeft een groot voordeel: in het lab groeiden de getrainde larven sneller, waren ze groter en verpopten ze eerder dan de larven die niet hadden kunnen leren om een naderende prooi op te merken. Zo waren ze sneller door het larvenstadium heen waarin ze zijn blootgesteld aan weer en wind en kwetsbaar voor hun roofvijanden. Bovendien: hoe meer een vrouwelijke larve eet, hoe groter en dus sterker de eitjes zijn die ze later als volwassen insect zal leggen.

Zelfs een dier dat stilzittend aan de kost komt, kan het weinige dat hij doet nog verbeteren door te leren.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: larve van waarschijnlijk gewone mierenleeuw (Myrmeleon formicarius). Aiwok (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)
Klein: volwassen exemplaar van gewone mierenleeuw. Gilles San Martin (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bekijk een filmpje van een mierenleeuw en zijn valkuil

Bronnen:
Hollis, K.L., 2016. Ants and antlions: The impact of ecology, coevolution and learning on an insect predator-prey relationship. Behavioural processes, 6 december online. Doi: 10.1016/j.beproc.2016.12.002
Kuszewska, K., K. Miler, M. Filipiak & M. Woyciechowski, 2016. Sedentary antlion larvae (Neuroptera: Myrmeleontidae) use vibrational cues to modify their foraging strategies. Animal Cogntion 19: 1037-1041. Doi: 10.1007/s10071-016-1000-7
Hollis, K.L., F.A. Harrsch & E. Nowbahari, 2015. Ants vs. antlions: An insect model for studying the role of learned and hard-wired behavior in coevolution. Learning and Motivation .50: 68-82. Doi: 10.1016/j.lmot.2014.11.003

Superfood

7 december 2016 / wvanstrien

Zeeduizendpoot zaait en oogst eiwitrijke kiemen

De zager begraaft zaden van slijkgras voor later gebruik, schrijven Zhenchang Zhu en collega’s. Hij laat de zaden ontkiemen zodat hij ze kan eten. Het is een nieuw ontdekte vorm van voedsel telen bij dieren.

De zaden van slijkgras, Spartina-soorten, hebben een hard schilletje, het kaf. Dat maakt ze oneetbaar voor de veelkleurige zeeduizendpoot of zager, Hediste diversicolor. Toch neemt het dier de moeite om de grote zaden naar zijn hol te slepen en naar binnen te trekken. En dat doet hij niet voor niets, ontdekten Zhenchang Zhu en collega’s. De opgeslagen zaden zullen ontkiemen en de kiemen kan de zeeduizendpoot wel eten. Sterker nog: omdat de kiemen veel eiwitten en vitaminen bevatten, vormen ze een goede aanvulling op het dieet, en dat is geen luxe. Zagers zijn voornamelijk aangewezen op organisch afval dat weinig voedzaam is.

Wachten

De zeeduizendpoten, die tot de borstelwormen behoren, leven op slikken, bij eb droogvallende platen aan zee. Elk dier bewoont een zelf gegraven gang in het zand of de modder. Ze komen ook langs Nederlandse kusten voor, in de Delta en de Waddenzee.

In experimenten zagen de onderzoekers dat zagers nooit intacte slijkgraszaden eten. Maar als ze ontkiemde zaden voorgeschoteld krijgen, eten ze die allemaal op. Experimenten lieten ook zien dat de zeeduizendpoten veel beter groeien op een dieet met slijkgraskiemen dan op een dieet zonder kiemen.
Toch is het sterk dat ze de zaden hamsteren, want dat loont pas op de lange termijn. Slijkgras vormt zaden van oktober tot maart. Pas als het water wat warmer wordt, vanaf april, beginnen die zaden te ontkiemen en tot juli gaat dat door. De zeeduizendpoten moeten dus een paar weken tot maanden wachten voordat hun opgeslagen voedselvoorraad bruikbaar wordt.

Verspreiding

Zaden verzamelen en laten ontkiemen om ze daarna op te eten: het is een vorm van voedsel telen. Er zijn meer voorbeelden van landbouw bij dieren, met de schimmeltuinen van mieren en termieten als bekendste. De kiemenkwekerij van de zagers is anders van aard, want terwijl de schimmels voor de mieren en termieten de belangrijkste bron van voedsel zijn, oftewel het stapelvoedsel, vormen de kiemen voor de zagers een eiwitrijke aanvulling op het basisdieet, ‘superfood’.
Een ander verschil is dat tussen mieren of termieten en hun kweekschimmel een wederzijdse relatie bestaat: de dieren zijn afhankelijk van hun gewas, maar de schimmel is ook afhankelijk van zijn telers. Slijkgras daarentegen verliest alleen maar zaden doordat die na kieming opgegeten worden.
Hoewel….. de zagers helpen misschien met de verspreiding van de zaden. Begraven zaden spoelen niet weg de zee in, behouden hun kiemkracht en kunnen tot planten uitgroeien als de zager die ze begraven heeft dood gaat of zelf opgegeten wordt. En dat gebeurt nogal eens, want zagers hebben veel roofvijanden: vogels, zoals kluut en wulp, en vissen, zoals schol en tong.

Het zou goed kunnen dat dit verzamelgedrag vaker voorkomt. Misschien begraven zagers en andere zeeduizendpoten ook de zaden van zeegras en zeekraal om te ontkiemen.

Willy van Strien

Foto: De veelkleurige zeeduizendpoot of zager. © Jim van Belzen

Bron:
Zhu, Z., J. van Belzen, T. Hong, T. Kunihiro, T. Ysebaert, P.M.J. Herman & T.J. Bouma, 2016. Sprouting as a gardening strategy to obtain superior supplementary food: evidence from a seed-caching marine worm. Ecology 97: 3278-3284. Doi: 10.1002/ecy.1613

Groene pootjes

2 december 2016 / wvanstrien

Hoog in de bomen kweken mieren hun planten

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.
Nu 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

Een 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 / wvanstrien

Succesvolle hooiwagenpa heeft weinig tijd om op te passen

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.

Maar 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

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 / wvanstrien

Moeder draagt en voedt haar jongen in rugzak

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

Maar 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

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 / wvanstrien

Kikker broedt veilig en ongestoord 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.

Een oud en mooi roodrugelfje gaat regelmatig de hort op

Voorkeur

Bedrogen

Anemoon groeit beter met een laffe anemoonvis

Bemesten en verversen

Bange vis

Hier is een tweede levensboom om van te smullen

Twee bomen

Zakelijk of speels

Het was zo eenvoudig begonnen

Ook stilzittende mierenleeuw kan iets leren

Trilsignaal

Voorbereiding

Sneller

Zeeduizendpoot zaait en oogst eiwitrijke kiemen

Wachten

Verspreiding

Hoog in de bomen kweken mieren hun planten

Zaden verzamelen

Prachtige bloemen

Drie miljoen jaar

Succesvolle hooiwagenpa heeft weinig tijd om op te passen

Harem

Achtergelaten eitjes

Moeder draagt en voedt haar jongen in rugzak

Broedbuidel

Voedingsstoffen

Kikker broedt veilig en ongestoord in mierennest

Geuren

Niet tot last

Volgen

Categorieën