Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 22 van 42

Ongetraind op reis

6 juni 2016 /

Jonge ooievaars zweven nog niet lekker

Zesduizend kilometer vliegen zonder ervaring: het lijkt een onmogelijke opgave. Jonge ooievaars hebben er inderdaad moeite mee, laten Shay Rotics en collega’s zien. Maar na een moeizaam begin gaat het steeds beter.

Jonge ooievaars vliegen maar weinig gedurende de eerste maanden van hun leven. En dan moeten ze opeens zonder training een tocht van zesduizend kilometer gaan maken, van hun geboortegrond naar het overwinteringsgebied. Geen wonder dat ze daar moeite mee hebben. Voor volwassen vogels met reiservaring is de trek al een hele inspanning, voor jonge dieren is het helemaal een helse toer. Mede door die veeleisende najaarstrek overleeft slechts één op de drie ooievaars het eerste jaar.

Rugzakje

Om te achterhalen hoe het volwassen en jonge vogels tijdens de reis vergaat, volgden Shay Rotics en collega’s een aantal ooievaars die via het Midden Oosten van Duitsland naar Afrika vlogen. Ze gaven de vogels een rugzakje mee met een gps-logger en een versnellingsmeter. Zo konden ze de locatie en de snelheid van de dieren bijhouden; ze konden bovendien uit de gegevens afleiden wanneer ze vlogen, hoe ze vlogen en wanneer ze op de grond waren.

Ooievaars trekken in groepen waar zowel jonge als volwassen vogels deel van uitmaken. Uit de resultaten blijkt dat de jonge ooievaars problemen met vliegen hebben. Volwassen vogels maken zoveel mogelijk gebruik van warme opstijgende lucht (thermiek): ze laten zich optillen en leggen grote afstanden zwevend af. Jonge vogels zijn daar nog niet zo handig in en slaan veel meer hun vleugels om hoogte te winnen en vooruit te komen. Dat kost extra energie.

Hopeloos

Ze zouden langere eet- en rustpauzes moeten nemen dan volwassen dieren om hun energievoorraad aan te vullen. Maar dat doen ze niet. In plaats daarvan proberen ze uit alle macht om bij hun reisgezelschap te blijven. Daar hebben ze een goede reden voor: ze kunnen zelf de weg niet vinden.
Zo put de energieverslindende tocht de jonge ooievaars uit. Ze vliegen langzamer en na een dag of vijf blijven ze hopeloos achter. Sommige dieren overleven het niet. Andere moeten de groep laten gaan en proberen aansluiting te vinden bij een volgende groep.
Al met al zijn jonge ooievaars langer onderweg. Maar ze vertrekken vroeg in het najaar, zodat ze extra tijd hebben.

Gaandeweg verbeteren de jonge ooievaars hun vliegtechniek, zagen de onderzoekers ook, en als ze eenmaal in Afrika zijn, vliegen ze net zo goed als de volwassen dieren. Maar veel jonge vogels zijn voor die tijd dus al afgevallen. Het is een harde leerschool.

Willy van Strien

Foto: Ooievaars in zweefvlucht tijdens de najaarstrek. Henrike Mühlichen (Wikimedia Commons)

Bron:
Rotics, S., M. Kaatz, Y.S. Resheff, S. Feldman Turjeman, D. Zurell, N. Sapir, U. Eggers, A. Flack, W. Fiedler, F. Jeltsch, M. Wikelski & R. Nathan, 2016. The challenges of the first migration: movement and behavior of juvenile versus adult white storks with insights regarding juvenile mortality. Journal of Animal Ecology, 19 mei online. Doi: 10.1111/1365-2656.12525

Geheime snoeppot

31 mei 2016 /

Nectar is uitsluitend bestemd voor de inwonende mier

De mier Philidris nagasau snoept van de verborgen nectar van Squamellaria wilsonii

De mier Philidris nagasau geeft zijn mest voor een nest: hij mag wonen in planten die hij van voedingsstoffen voorziet. Van sommige planten krijgt hij bovendien voedzame nectar, ontdekten Guillaume Chomicki en collega’s. Een exclusieve gift: andere mieren kunnen niet aan die nectar komen.

Zo’n honderd soorten planten in Zuidoost Azië en Oceanië groeien niet in de grond, maar zitten als grote puisten op bomen. Hun stengel is namelijk opgeblazen als een ballon: een bizar gezicht. In die ballon zitten gaten en er steken takken met bladeren en bloemen uit; binnenin zijn er holtes.
Die planten vormen de groep Hydnophytinae; in Maleisië komt bijvoorbeeld Hydnophytum formicarum voor. De mierenplant Hydnophytum formicarum groeitt als een puist op een boom
In de knolvormige stengels kunnen mieren wonen die met hun uitwerpselen en ander afval de plant bemesten. Zulke mieren zijn bijzonder welkom, want doordat de planten niet in de grond wortelen, kunnen ze moeilijk aan voedingsstoffen komen. Het zijn geen parasieten die voedingsstoffen onttrekken aan de boom waarop ze staan.

Specialisatie

In de Republiek Fiji, die honderden eilanden in de Stille Oceaan omvat, vonden Guillaume Chomicki en collega’s negen soorten ‘puistplanten’ die alleen in dat land leven. In drie daarvan kunnen verschillende soorten mieren leven. De andere zes soorten hebben zich sterk gespecialiseerd in de samenwerking met één mier: Philidris nagasau, die eveneens alleen in Fiji voorkomt. Hij is de enige bewoner van de knollen. De sterk gespecialiseerde planten floreren niet zonder deze mier en de mier kan niet zonder deze planten: hij nestelt nergens anders. Planten en mier zijn volkomen van elkaar afhankelijk.
Vijf van deze zes gespecialiseerde soorten, ontdekte Chomicki, binden de mierenpartner extra aan zich met een geheime beloning. Een van die vijf is Squamellaria wilsonii.

Het viel de onderzoekers op dat de vaste mierenbewoners van de gespecialiseerde planten dag en nacht te vinden zijn op uitgebloeide bloemetjes, die hun bloembladeren hebben verloren. Ze wilden weten wat die mieren daar te zoeken hebben en ontdekten dat de bloembodem, die na de bloei bereikbaar is, een voorraad voedzame, suikerrijke nectar bevat. De nectar is afgesloten met een dikke opperhuid. De mieren bijten die laag kapot en drinken de inhoud.
Het bijzondere is dat alleen de inwonende mier, Philidris nagasau, de snoeppot kan bereiken. Mieren die niet in de plant wonen en hem dus niet bemesten zouden de nectar ook wel lusten, maar zij komen niet door het deksel heen.

Uitstel

De nectar gaat dus uitsluitend naar de vaste partner. Dat is mooi uitgekiend, want het kost de planten veel energie om hem te maken. De planten stellen bovendien de vruchtzetting na de bloei ruim een week uit om de mieren te voeden. Pas na die periode komen bessen tot ontwikkeling en gaat de nectar achteruit. Die energie en tijd zijn goed besteed aan de inwoner, die er mest voor teruggeeft. Maar ze zouden verspild zijn aan andere mieren die alleen langs komen om te snoepen en niets terugdoen.
Kortom: de gespecialiseerde planten hebben veel over voor hun mier. Hij is het kennelijk waard. De mier op zijn beurt zal de samenwerking niet verbreken.

De ‘puistplanten’ horen tot de familie van de sterbladigen. Soorten van die familie komen bij ons ook voor, maar van een verdikte stengel is geen sprake: het zijn bijvoorbeeld lievevrouwenbedstro, walstrosoorten en kleefkruid.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Mier Philidris nagasau snoept van nectar op de sterk gespecialiseerde mierenplant Squamellaria wilsonii van Fiji. Guillaume Chomicki
Klein: Hydnophytum formicarum; deze plant uit Maleisië huisvest ook mieren, maar is minder gespecialiseerd. Bernard Dupont (Wikimedia Commons)

Bron:
Chomicki, G., Y.M. Staedler, J. Schönenberger & S.S. Renner, 2016. Partner choice through concealed floral sugar rewards evolved with the specialization of ant-plant mutualisms. New Phytologist, 9 mei online. Doi: 10.1111/nph.13990

Een hele zorg

23 mei 2016 /

Bladsnijdermieren werken hard aan hun schimmeltuin

Petje af voor de bladsnijdermieren. Vakkundig kweken ze een schimmel in hun nest en oogsten ze de voedzame bolletjes die de schimmel produceert. Daar komt heel wat werk bij kijken; Ryan Garrett en collega’s maakten er een prachtig filmpje van.

Een aantal mieren, de bladsnijders, bedrijft een hoge vorm van landbouw, zoals we al eens beschreven. De dieren hebben schimmeltuinen in hun nest. Ze kweken daar een specifieke soort schimmel op verse bladeren en oogsten de voedzame knopjes die de schimmel vormt. Al kunnen deze mieren zelf geen plantaardig materiaal verteren, dankzij de schimmel zijn ze toch herbivoor.
Een lui leventje hebben zij bepaald niet: het halen en fijnmaken van stukjes blad kost de mieren ruwweg evenveel energie als ze er van de schimmel voor terugkrijgen, berekenen Ryan Garrett en collega’s.

Zij onderzochten in Zuid-Amerika hoeveel werk mieren van de soorten Atta cephalotes en Atta colombica moeten verzetten om hun schimmel te verzorgen. De mieren snijden in verhouding grote stukken blad van levende planten en brengen die naar het nest. Daar, ondergronds, begint het grote werk. De onderzoekers filmden wat er gebeurt in een kolonie van Atta cephalotes die ze in het lab houden.

Snijtechnieken

Ze laten zien hoe de aangevoerde stukken blad in het nest een uitvoerige bewerking ondergaan. De mieren snijden de bladstukjes in piepkleine fragmenten. Vaak houden een of enkele mieren zo’n stuk vast, terwijl andere er hun bovenkaken in zetten. Waarschijnlijk zijn het jonge mieren die de klus voor hun rekening nemen. Zij hebben nog vlijmscherpe kaken. Als mieren ouder worden, slijten hun kaken. Dan gaan ze buiten stukken blad afsnijden tot de kaken te bot zijn geworden. Vanaf dat moment dragen ze de stukjes blad die andere mieren hebben afgesneden naar het nest.

Er zijn twee snijtechnieken. Een mier kan een van zijn opengesperde bovenkaken in het blad slaan en de andere kaak door het blad heen naar dat ‘anker’ toetrekken. Ze kan ook beide kaken symmetrisch bewegen als een schaar, bijvoorbeeld om een nerf door te knippen. Soms knipt een mier in haar eentje een bladstuk klein. Zij staat dan op drie poten en draait en manipuleert het blad heel handig met de drie andere poten.
Per vierkante meter blad maken de mieren een snijlijn van maar liefst drie kilometer lang: een indrukwekkende hoeveelheid werk.

Gaatjes prikken

Naast dat vele snijwerk zijn er ook nog andere dingen te doen. Terwijl de mieren de bladstukjes knippen, likken ze er aan, schrapen ze het af en deponeren ze er druppeltjes op die ze uit hun achterlijf uitscheiden. Waarschijnlijk maken ze zo het bladoppervlak schoon en voegen ze stoffen toe die de groei van bacteriën en verkeerde schimmels remmen. Ook prikken ze met de bovenkaken, die getand zijn, een heleboel gaatjes langs de randen van de bladfragmenten.
Het idee was dat ze het blad fijn kauwen voordat ze het aan de schimmel geven, maar dat blijkt niet te kloppen.

Zorg

Fragmenten die klaar zijn, gaan naar een opslagplaats. Later proppen de mieren elk bladstukje in de raatvormige schimmeltuin tot het klem zit. Blijkt een stukje toch niet stevig vast te zitten, dan trekken ze het los en wrikken het opnieuw in de wand. Tenslotte bijten ze plukjes schimmel uit een goed ontwikkeld deel van de tuin en duwen die op en tussen de nieuwe bladfragmenten; de gaatjes die ze hebben geprikt dienen waarschijnlijk om de plukjes schimmel in vast te zetten.

Petje af voor de mieren, die al deze handelingen met zoveel zorg verrichten. En voor de biologen die zo mooi filmden hoe mieren tuinieren.

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

Foto: Atta cephalotes. U.S. Department of Agriculture (via Flickr, Creative Commons)

De mieren aan het werk in hun nest, gefilmd door de onderzoekers

Zie ook: een kleine landbouwgeschiedenis

Bron:
Garrett, R.W., K.A. Carlson, M.S. Goggans, M.H. Nesson, C.A. Shepard & R.M.S. Schofield, 2016. Leaf processing behaviour in Atta leafcutter ants: 90% of leaf cutting takes place inside the nest, and ants select pieces that require less cutting. Royal Society Open Science 3: 150111. Doi: 10.1098/rsos.150111

Miskend vrouwelijk talent

18 mei 2016 /

Bruingrijze liervogelvrouw is briljant als zangeres

Het vrouwtje van de liervogel blijkt goed te zingen

Liervogelmannen zijn bekend om hun veelzijdige zang. Maar vlak de vrouwen niet uit, schrijven Anastasia Dalziell en Justin Welbergen. Die doen niet voor de heren onder. Ook zij hebben goede redenen om zich te laten horen.

De veelzijdige zang van liervogelmannen is beroemd. Ze rijgen eigen liedjes, nauwkeurige imitaties van andere vogels en mechanische geluiden, zoals een motorzaag, aaneen tot een rijke compositie. Vaak dansen ze erbij, pronkend met hun prachtige staart.
De mannen kunnen daar alle tijd en energie in steken, want de vrouwen zorgen voor de jongen. Vrouwen zijn stil, was de gedachte. Laat staat dat ze de zangkunst van mannen evenaren en andere vogels kunnen nadoen.

Nou, dat doen ze wel!
Vrouwen zijn onopvallend en dansen niet, maar ze zingen als de beste.

Oefenen

Anastasia Dalziell en Justin Welbergen observeerden liervogelvrouwen in zuidoost Australië en maakten geluidsopnamen. Ze constateerden dat vrouwen net zulke talentvolle zangers zijn als mannen. In een uitvoerige compositie verwerken ze liervogelliedjes, bootsen ze liedjes van andere vogels even treffend na als mannen en laten ze eigen alarmroepen en roepen van andere vogelsoorten horen.
Waarom was dat nooit opgevallen? Waarschijnlijk omdat vrouwen lijken op onvolwassen mannen, die nog niet baltsen, maar wel oefenen met zingen. En ook omdat ze niet zingen als mannen zingen: tijdens de balts.

Mannen vertonen hun kunsten midden in de Australische winter, als de dames belangstelling voor hen hebben. Vrouwen krijgen slechts één jong per broedseizoen en willen dat jong van de beste man die ze maar kunnen vinden. Uiterlijk, zang en dans van mannen zijn een teken van kwaliteit en daarom kiezen vrouwen de meest bedreven kunstenaar om zich door hem te laten dekken. Een man probeert andere mannen te overvleugelen. Want hoe meer vrouwen voor hem kiezen, hoe meer nakomelingen hij zal hebben. Hij zingt en danst of zijn leven ervan afhangt.
Vrouwen zijn stil in die periode. Ze hoeven op niemand indruk te maken: ze zijn zonder meer welkom bij de baltsende mannen en lopen elkaar niet in de weg.

Luidruchtig

Maar als de eieren zijn gelegd en de periode van broeden en zorgen begint, vallen de mannen stil. En dan worden de vrouwen luidruchtig. Nu blijkt dat de zangkunst voor hen net zo goed van belang is als voor mannen.
Vrouwen zingen voornamelijk als ze hun nest verlaten om te gaan eten. Daarmee geven ze aan dat het gebied rond het nest hun territorium is waarin ze geen andere vrouwen dulden. De vrouwen zingen dan vooral de eigen liedjes en gaan vaak tegen elkaar in. Wie mooi zingt, maakt indruk.
Daarnaast roeren ze zich als een vijand het nest dreigt aan te vallen. Om de indringer af te schrikken laten ze vooral roofvogelgeluiden, alarmkreten en imitaties van alarmkreten van andere vogels horen. Vooral dan doen ze ook de zang van andere vogels na.

Vrouwen zingen en roepen dus om hun territorium en nest te verdedigen als ze daar met hun jong wonen. De kleine komt na zo’n zes weken uit het ei en blijft dan nog eens zes weken in het nest. Daarna verlaten moeder en kind het nest en heft moeder het territorium op – en dan is zingen niet meer zinvol. Ze wordt weer stil.

Willy van Strien

Foto: Liervogel vrouwtje. Klaus Stiefel (via Flickr, Creative Commons)

Zie ook: Disco in het bos

Bron:
Dalziell, A.H. & J.A. Welbergen, 2016. Elaborate mimetic vocal displays by female superb lyrebirds. Frontiers in Ecology and Evolution, 20 april online. Doi: 10.3389/fevo.2016.00034

Het suikerbloed van bitterzoet

11 mei 2016 /

Snoepende mieren houden planteneters weg

Bitterzoet lokt mieren om planteneters te verjagen

Mieren verlossen de plant bitterzoet van schadelijke keverlarven. Ze komen af op een zoete vloeistof die aangevreten planten uitscheiden. Tobias Lortzing en collega’s stonden wel even voor een raadsel voordat ze de samenwerking tussen plant en mier goed begrepen.

Zoals elke plant heeft ook bitterzoet vijanden, ook al is hij giftig. Een van de belangrijkste is de bitterzoetaardvlo Psylliodes dulcamarae, een kevertje. Hij heeft zich op consumptie van deze plant toegelegd en verdraagt het gif. Vrouwtjeskevers leggen eitjes in de grond onder hun favoriete plant. Als de larven uitkomen, klimmen ze de plant in, kruipen naar een jonge scheut, vreten zich naar binnen en eten zich vol – en remmen daarmee de groei van de plant.

Maar de plant is niet helemaal weerloos tegen deze specialist, schrijven Tobias Lortzing en collega’s. Ze schakelen mieren in, en die vangen heel wat keverlarven weg voordat ze zich hebben kunnen ingraven.

Mierzoet

Uit hun verhaal blijkt dat de onderzoekers niet meteen doorhadden hoe het zit. Ze zagen dat de planten ‘bloeden’ langs vraatwonden. En dat komt niet alleen doordat er sap weglekt uit beschadigde vaten, laten ze zien. Bloeddruppels ontstaan namelijk wel bij vraat, maar nauwelijks als je een stuk blad afsnijdt. De wondvloeistof heeft bovendien een veel simpeler samenstelling dan het plantensap in de vaten. Hij bestaat hoofdzakelijk uit suiker: het spul is mierzoet. Daar komen dus mieren op af, en de gedachte was al snel dat die vervolgens de planteneters opeten of verjagen. Mieren zijn namelijk niet alleen zoetekauwen, maar ook roofzuchtige jagers. Zo zou de plant zich beschermen tegen vraat.

Maar de vraag was: tegen welke planteneters levert dit bescherming op?

biietrzoetaardvlo is een belanrijke vijand van bitterzoetDe planten bloeden het hardst bij de gaatjes die volwassen bitterzoetaardvlooien in de bladeren eten. Kennelijk is hun vraat aanleiding om de hulp van mieren in te roepen. Het vreemde is alleen dat de mieren wel komen, maar de kevertjes met rust laten. Heeft het dan zin om mieren te rekruteren als er kevers zijn?

Paraat

Zeker, zo bleek uiteindelijk. Want waar volwassen kevers zijn, worden eitjes in de bodem gelegd. En waar eitjes zijn, verschijnen larven. Hun vraatgangen in jonge scheuten zijn waarschijnlijk schadelijker dan de hapjes die volwassen kevers uit het blad nemen. Maar de ingegraven larven kunnen mieren niet pakken. Het is dus maar goed dat de planten hun suikerbloed rijkelijk laten vloeien als er volwassen kevers zijn: dan staan de mieren al paraat als de larven uit de grond komen. De volwassen kevers lokken de verdediging uit, de larven worden getroffen.
Zo werken plant en mier samen en hebben beide partijen profijt: mieren krijgen suiker en vinden dierlijk voedsel, planten hebben een verdedigingsleger.

Bitterzoetaardvlo

Andere vijanden van de plant zijn naaktslakken; die vreten hele stukken blad weg. Ook aan de randen van hun vraatplekken vormen zich zoete druppels en mieren die daar op afkomen gaan de naaktslakken agressief te lijf. De onderzoekers denken dat het bloeden is ontstaan als verdediging tegen de bitterzoetaardvlo. Dat het ook werkt tegen naaktslakken is mooi meegenomen.

Het wondvocht lijkt op nectar. Veel planten maken niet alleen nectar in bloemen om bestuivers te belonen, maar ook op andere plaatsen om mieren te lokken. Vaak zijn er speciale structuren, zoals klieren, waar de nectar wordt uitgescheiden. Bitterzoet heeft zulke structuren niet: de zoete vloeistof komt naar buiten waar gevreten wordt. Wellicht is dit suikerbloeden de evolutionaire voorloper van nectarproductie in speciale structuren.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Bitterzoet. Ranko (Wikimedia Commons)
Klein: Bitterzoetaardvlo (Psylliodes dulcamarae). Udo Schmidt (Wikimedia Commons)

Bron:
Lortzing, T., O.W. Calf, M. Böhlke, J. Schwachtje, J. Kopka, D. Geuß, S. Kosanke, N.M. van Dam & A. Steppuhn, 2016. Extrafloral nectar secretion from wounds of Solanum dulcamara. Nature Plants, 25 april online. Doi: 10.1038/NPLANTS.2016.56

Boom groeit uit

2 mei 2016 /

De biodiversiteit past op je beeldscherm

Ook vissen zijn nu opgenomen in OneZoom

Verrassing! De interactieve stamboom OneZoom heeft een grote uitbreiding ondergaan. Sinds vorige week staan alle groepen planten, dieren en schimmels erin, net als veel eencellige organismen.

We hadden al een tijd niets meer gehoord van OneZoom, de interactieve evolutiestamboom vol takken en blaadjes waarop je kunt inzoomen waar je wilt, zoals bij Google Earth.
Het project was in oktober 2012 van start gegaan; toen verscheen een aantrekkelijk ogende stamboom van alle zoogdieren online. Al snel kwamen de vogels en amfibieën erbij en een half jaar later de reptielen. Daarmee waren de viervoetige dieren compleet. De belofte was dat vissen en planten zouden volgen. En toen bleef het jaren stil.

Maar nu is de boom opeens aanzienlijk uitgebreid. Alle groepen van soorten die cellen met een celkern hebben (eukaryoten) staan erin: gewervelde dieren, ongewervelde dieren, eencellige dieren, algen, planten en schimmels. Daarnaast hebben de archaebacteriën (Archaea) hun plaats op de stamboom gekregen. En dat past allemaal op je beeldscherm. Alleen de echte bacteriën ontbreken nog.

Inzoomen

De tak van de eukaryoten begint met een foto van een lieveheersbeestje. Zoomen we daar in, dan komen steeds nieuwe zijtakken in beeld. De eerste zijtak mondt uit in planten, een paar afslagen verder verschijnen de paddenstoelen en direct daarna de dieren. Zo staan de paddenstoelen dichter bij de dieren dan bij de planten. Bij de dieren splitsen de sponzen, de ribkwallen en de neteldieren (kwallen, zee-anemonen) af voordat we uiteindelijk de tweezijdig symmetrische dieren zien opdoemen, waaronder dat lieveheersbeestje van het begin.

Om bij de gewervelde dieren te komen, moet je dan nog een heel eind verder inzoomen. Het is even zoeken als je de Engelse of Latijnse groepsnamen niet kent, maar dankzij fotootjes op vertakkingspunten lukt het. Uiteindelijk blijken de vierpotige dieren van de oudere versie van de stamboom nu maar een heel bescheiden takje te bezetten, ergens midden tussen de vissen. Eigenlijk zijn al die vierpotige dieren vissen, vissen op het droge.

Mens

In deze hoek, bij de gewervelde dieren, staat de boom goed in het blad. De blaadjes vertegenwoordigen afzonderlijke soorten, die meestal met een foto zijn afgebeeld. Bij andere soortgroepen, bijvoorbeeld planten, weekdieren of insecten, is de boom niet zover ontwikkeld. De takken eindigen daar in knoppen (soortgroepen) die nog moeten uitlopen. En daar ligt een gigantische hoeveelheid werk waar de makers hulp bij vragen: gebruikers kunnen het werk sponsoren door hun naam aan een soort te verbinden of iemand anders daar blij mee te maken. Mocht je een origineel cadeautje voor iemand zoeken, dan kun je ervoor zorgen dat zijn of haar naam bij een soort komt te staan.

En nu eens kijken wiens foto er staat in het blaadje ‘mens’. Die soort is ook nog te sponsoren…..

Willy van Strien

Foto: Het kleine zeepaardje Hippocampus bargibanti. Elias Levy (Wikimedia Commons)

Zie ook:
Het begin van de stamboom: zoogdieren
Amfibieën en vogels erbij
Vierpotigen compleet

Bron:
Website OneZoom

Hommelles

28 april 2016 /

Trilbestuiving verbetert door oefening

Aardhommel Bombus terrestris is een trilbestuiver

Sommige planten geven hun stuifmeel niet makkelijk aan bezoekende insecten af: het zit opgesloten in helmknoppen met een piepkleine opening. Hommels weten daar raad mee: die trillen het stuifmeel eruit. En dat hoor je: zzzzz….. De hommels moeten er wel op oefenen, schrijven Tan Morgan en collega’s.

Gonzend vliegt een aardhommel voorbij. Zij landt op een bloem en laat een paar keer een snerpende zoemtoon horen die een paar seconden aanhoudt. Dat geluid betekent dat de hommel stuifmeel oogst.

Het vereist enige behendigheid van de insecten om stuifmeel te verzamelen, maar sommige bloemen maken het extra moeilijk. Hun stuifmeel ligt niet als poeder op de meeldraden voor het oprapen, maar zit opgesloten in helmknoppen die dicht zijn, op een klein gaatje na. Zo’n bloem hebben bijvoorbeeld bitterzoet en tomaat.
Honingbijen krijgen het stuifmeel van zulke bloemen niet te pakken. Maar veel andere soorten bijen, waaronder hommels, hebben er een trucje voor: trilbestuiving. Een trilbestuiver is bijvoorbeeld de aardhommel, een grote Europese hommel die al vroeg in het voorjaar verschijnt. Werksters (en in het begin van het seizoen ook koninginnen) buigen hun onderlijf om de helmknoppen heen, pakken ze vast met hun kaken en laten hun vliegspieren trillen. De vleugels bewegen niet mee, want die zijn dan losgekoppeld. Met die trillingen, die het zoemende geluid veroorzaken, schudden ze het stuifmeel naar buiten.

Stuntelig

Aardhommel bezoekt Solanum rostratumHet trucje is lastig, maar de hommels krijgen gaandeweg de slag te pakken, laten Morgan en collega’s nu zien.
Ze lieten twaalf onervaren aardhommels tien keer stuifmeel halen op bloemen van Solanum rostratum, een plant uit Noord-Amerika die verwant is aan bitterzoet en tomaat; de hommels deden de reeks testen in een à twee weken. De onderzoekers namen het gezoem op en analyseerden het geluid.

De hommels begonnen nogal stuntelig. Bij de eerste bezoeken lieten ze wel meteen hun vliegspieren trillen, maar ze schudden aan de bloemblaadjes. Dat leverde niets op. Pas na een aantal keer oefenen kregen ze door dat ze de helmknoppen moesten hebben. Een goede les.

Het gezoem op de bloem was altijd hoger dan het gezoem van vliegende hommels. Bij elk nieuw bezoek was de toonhoogte wat lager dan bij het vorige bezoek, oftewel: de snelheid waarmee de hommels hun spieren lieten trillen werd lager. Dat kan betekenen dat de beestjes door oefening efficiënter worden, schrijft Morgan. Langzamer trillen kost namelijk minder energie. En de oogst is even groot, zo had eerder onderzoek van zijn groep laten zien: hommels krijgen met een wat langzamere trilling evenveel stuifmeel naar buiten als met een snellere trilling.

Gele bollen

Hommels nemen stuifmeel mee naar het nest als eiwitrijk voer voor de larven. Na een succesvol bloembezoek zit een hommel onder het stuifmeel. Ze veegt dat met haar poten bijeen en stopt het in de twee stuifmeelkorfjes op haar achterpoten. Na een foerageertocht zijn de forse gele bollen goed te zien. Maar er blijft altijd wel wat stuifmeel los op haar plakken dat bij een bezoek aan een volgende bloem op de stamper kan vallen. Als die bloem van dezelfde soort is als de vorige, wordt die bestoven en kunnen zich zaden ontwikkelen. Hommels kunnen bloemen ook bezoeken om nectar op te zuigen. De bloemen van bitterzoet, tomaat en Solanum rostratum leveren alleen stuifmeel, geen nectar.

Waarom laten deze planten hun stuifmeel zo moeizaam gaan?
Omdat alleen goede bestuivers het dan kunnen meenemen. Bovendien krijgt zo’n bestuiver niet in een keer de hele voorraad te pakken. Dat zou een risico zijn, want zou zo’n beestje, om wat voor reden dan ook, niet doorvliegen naar een volgende geschikte bloem, dan heeft het stuifmeel van de eerste bloem geen enkele andere kunnen bestuiven.

Willy van Strien

Foto’s
Groot:
Aardhommel. ©entomart (Wikimedia Commons)
Klein:
Bitterzoet. H. Zell (Wikimedia Commons)
Aardhommel en bloem van Solanum rostratum. Mario Vallejo-Marín

Bekijk en beluister trilbestuiving, en hier zijn mooie opnamen in slow motion

Bronnen:
Morgan, T., P. Whitehorn, G.C. Lye & M. Vallejo-Marín, 2016. Floral sonication is an innate behaviour in bumblebees that can be fine-tuned with experience in manipulating flowers. Journal of Insect Behavior 29: 233–241. Doi: 10.1007/s10905-016-9553-5
De Luca. P.A., L.F. Bussière, D. Souto-Vilaros, D. Goulson, A.C. Mason & M. Vallejo-Marín, 2013. Variability in bumblebee pollination buzzes affects the quantity of pollen released from flowers. Oecologia 172: 805–816. Doi: 10.1007/s00442-012-2535-1
De Luca, P.A. & M. Vallejo-Marín, 2013. What’s the ‘buzz’ about? The ecology and evolutionary significance of buzz-pollination. Current Opinion in Plant Biology 16: 429-435. Doi: 10.1016/j.pbi.2013.05.002

Snelle hap

21 april 2016 /

Dwergvleermuis houdt twee prooien tegelijk in de peiling

Een jagende dwergvleermuis plukt in razend tempo het ene na het andere insect uit de lucht. Emyo Fujioka en collega’s achterhaalden hoe hij zo behendig en succesvol kan zijn.

Elke paar seconden is het raak. Dan heeft een jagende dwergvleermuis alweer een beestje te pakken, vaak een mug of een motje. Hoe is het mogelijk dat hij steeds weer zo snel een nieuwe prooi weet te vinden en te vangen?

Piepgeluidjes

Om dat te achterhalen stelden Emyo Fujioka een netwerk op van microfoons. Die vingen het geluid op dat een Japanse dwergvleermuis (Pipistrellus abramus) uitstoot om prooien te zoeken. Een vleermuis brengt piepgeluidjes voort, zo hoog dat wij het niet kunnen horen. Stuit de geluidsgolf op een prooi, dan weerkaatst die en uit de echo maakt de vleermuis op waar de prooi vliegt. De gezamenlijke microfoons registreerden de richting van de vleermuispiepjes, en dat gaf de richting aan waarin een vleermuis vloog.

Uit het onderzoek bleek hoe een Japanse dwergvleermuis dubbele aanvallen plant. Als hij twee prooien waarneemt, zou hij eerst in een rechte lijn naar de eerste kunnen vliegen, die grijpen en daarna afbuigen om op de volgende af te gaan. Maar kan hij die dan nog wel vinden?

In een moeite door

Hij doet het slimmer: hij past zijn vliegroute meteen aan om zich op beide prooien tegelijk te richten. Hij benadert zijn eerste prooi vanuit een richting waarin hij niet alleen de eerste, maar ook de tweede recht voor zich heeft en goed in de peiling kan houden. Na de eerste hap heeft hij dan binnen een seconde ook de tweede te pakken, in één moeite door.

De Japanse dwergvleermuis komt in een groot deel van Azië voor. Goeie kans dat de gewone dwergvleermuis uit Europa (Pipistrellus pipistrellus), de meest voorkomende vleermuis in Nederland, het ook zo doet.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Gewone dwergvleermuis Pipistrellus pipistrellus, op jacht. Barracuda 1983 (Wikimedia Commons)
Klein: Japanse dwergvleermuis Pipistrellus abramus. Shizuko Hiryu

Bron:
Fujioka, E., I. Aihara, M. Sumiya, K. Aihara & S. Hiryu, 2016. Echolocating bats use future-target information for optimal foraging. PNAS, 11 april online. Doi: 10.1073/pnas.1515091113

Bluf

18 april 2016 /

Slecht bewapende wenkkrab laat zich niet meteen kennen

Lefgozers zijn het: mannetjes van de wenkkrab Uca lactea die een slechte schaar als wapen hebben in plaats van een stevige. Al bluffend kunnen ze een ander soms verjagen, schrijven Daisuke Muramatsu en Tsunenori Koga. Maar komen ze in het nauw, dan gaan ze ervandoor.

Wenkkrab-mannetjes sjouwen altijd met een wapen rond: een van hun scharen is vergroot. Hij is zelfs groter dan de rest van het beest – een komisch gezicht. Ze knokken onderling met die enorme schaar, bijvoorbeeld om het bezit van een holletje. De helft van de mannen draagt zijn wapen rechts, de andere helft is linksdragend.
Uca lactea is een van de ongeveer honderd soorten wenkkrabben. Hij scharrelt rond langs kusten van Japan, Taiwan, Zuid-Korea en China op moddervlakten die bij eb droogvallen. De mannetjes zien er allemaal indrukwekkend uit. Maar bij één op de vijf is dat schijn. Zo’n mannetje heeft zijn oorspronkelijke schaar verloren, misschien bij een gevecht of een ontmoeting met een roofvijand. Er verscheen een nieuw exemplaar dat wel net zo groot werd als het oorspronkelijke, maar lang niet zo stevig is. Het mannetje moet zich voortaan zien te redden met een slecht wapen.

Glad

Hij houdt zich gedeisd tot de nieuwe schaar volgroeid is. En dan wordt hij een lefgozer, ontdekten Daisuke Muramatsu en Tsunenori Koga. Hij zwaait met zijn schaar naar andere mannen alsof hij heel wat voorstelt. Maar als het menens wordt, maakt hij meestal gauw dat hij wegkomt.

De onderzoekers kwamen daar achter door een aantal ontmoetingen tussen twee heren te filmen. Soms ging het om twee mannetjes met een originele schaar, soms om een originele tegen een nieuwe. De krabben schijnen het verschil niet te zien. Zelf zagen de onderzoekers het wel: een originele schaar heeft namelijk tandjes aan de binnenkant, een nieuwe schaar is glad.

Wapengekletter eindigt niet altijd in een echt duel. Eerst dreigen de mannetjes, daarna grijpen ze elkaar bij de schaar beet en tenslotte proberen ze elkaar omver te zwiepen. Vaak maakt een van de twee halverwege een eind aan het contact. Maar komt het tot een gevecht, dan geldt: hoe groter de schaar, hoe groter de kans om te winnen. En ook: een originele schaar doet het beter dan een nieuwe.
Door stoer te doen slaagt een mannetje met een nieuwe schaar er soms in een mannetje met een kleinere schaar weg te jagen voordat het aankomt op een gevecht dat hij waarschijnlijk verloren zou hebben. Hij bluft – en dat werkt dan.

Stoerdoenerij

Maar het werkt niet altijd. Een mannetje met een originele schaar is erop voorbereid dat zijn tegenstander kan bluffen. Hij gaat vaak de strijd aan, ook als die ander een grotere schaar heeft. Blijkt de schaar van de tegenstander ook origineel, dan zal de dappere strijder waarschijnlijk verliezen. Maar vecht de tegenstander met een nieuwe schaar, dan heeft de held een goede kans om te winnen. Dat zagen de onderzoekers regelmatig gebeuren.
Ook durft een man met een originele schaar het op te nemen tegen een tegenstander die de schaar aan dezelfde kant heeft. Als twee rechtsdragende of twee linksdragende strijders tegenover elkaar staan, kunnen ze elkaar goed beetpakken en veel kracht zetten. Een originele schaar kan zo’n stevig gevecht hebben, een nieuwe schaar niet.

Komt het dan tot een echte krachtmeting, dan kan een mannetje met een nieuwe schaar zijn zwakheid niet meer maskeren met stoerdoenerij. Als hij zich laat meeslepen in een gevecht, is dat bij voorkeur met een mannetje met een kleinere schaar, want dan maakt hij nog een kans. En zit zijn schaar rechts, dan heeft hij liefst een linksdragende tegenstander en omgekeerd, want dan is de strijd minder krachtig.
Maar heeft de tegenstander een flinke schaar of draagt die zijn wapen aan dezelfde kant, dan geeft hij het op voordat de strijd escaleert.
Weg bluf.

Willy van Strien

Foto: Wenkkrab Uca lactea, mannetje. Changhua Coast Conservation Action (via Flickr, Creative Commons)

Bekijk een gevecht van Uca lactea (een rechtsdragende tegen een linksdragende man)

Bron:
Muramatsu, D. & T. Koga, 2016. Fighting with an unreliable weapon: opponent choice and risk avoidance in fiddler crab contests. Behavioral Ecology and Sociobiology, 4 april online. Doi: 10.1007/s00265-016-2094-2

Koningin doet zuinig

11 april 2016 /

Zaad van honingbij-man heeft topkwaliteit

Petje af voor de honingbij. Zowel koninginnen als mannetjes leveren verbazend goede prestaties wat de voortplanting betreft, laten Boris Baer en collega’s zien.

Als een honingbij-koningin aan het begin van haar vruchtbare leven een bruidsvlucht maakt, paart ze met een flink aantal mannetjes. Met het sperma dat ze dan vergaart, en waarvan ze hooguit 5 procent opslaat, moet ze het haar hele leven doen. Ze springt er verschrikkelijk zuinig mee om, schrijven Boris Baer en collega’s, en weet er maar liefst anderhalf miljoen eitjes mee te bevruchten, een ongelooflijk aantal.
De biologen onderzochten hoe bijenkoninginnen het sperma gebruiken in een gebied in West Australië met een mild klimaat, waar de voortplanting het hele jaar doorgaat en een koningin drie jaar productief blijft. Bij ons ligt de voortplanting ’s winters stil en kan een koningin acht jaar oud worden.

Het sperma dat een koningin bij de bruidsvlucht krijgt en opslaat, gaat naar een met vloeistof gevuld zakje; daarin blijven de zaadcellen in leven. Ze zijn alleen nodig voor de eitjes die dochters gaan opleveren, dat wil zeggen werksters en nieuwe koninginnen. Die eitjes moeten bevrucht worden. Zonen ontstaan uit onbevruchte eitjes. De koningin legt elk eitje in een eigen cel in een raat. Er zijn speciale cellen voor werksters, mannetjes en nieuwe koninginnen; de cellen voor werksters zijn het kleinst.

Afgepaste hoeveelheid

Om een eitje te bevruchten, laat Baer zien, past de koningin een uiterst kleine hoeveelheid vloeistof af, voor elk eitje dezelfde hoeveelheid. Daar zitten gemiddeld maar twee zaadcellen in, zo bleek toen hij pas gelegde eitjes uit werkster-cellen, dus bevruchte eitjes, onder de microscoop bekeek. Hij telde de zaadcellen die aan buitenkant op zo’n eitje plakten en telde daar één zaadcel bij op, de zaadcel die het eitje was binnengegaan om het te bevruchten.
Slechts enkele zaadcellen zijn dus voldoende om een eitje te bevruchten! Het sperma van een honingbij-man heeft kennelijk een zeer hoge kwaliteit, met zeer veel zaadcellen die in staat zijn om succesvol een eitje binnen te dringen. Ter vergelijking: een ivf-behandeling heeft alleen kans van slagen als er minimaal een miljoen zaadcellen met een eicel in contact wordt gebracht.

Het vloeistof uit het opslagzakje dat de koningin voor bevruchting aftapt, wordt weer aangevuld. Daardoor daalt de concentratie van zaadcellen. Omdat de koningin een vaste hoeveelheid vloeistof per eitje afpast, zijn er, naarmate ze ouder wordt, steeds minder zaadcellen per eitje beschikbaar. Een jonge koningin laat gemiddeld 5 à 6 zaadcellen per eitje toe, een oude vaak slechts één.

Voorraad uitgeput

Uiteindelijk, denkt Baer, zal het gebeuren dat niet alle eitjes in werkstercellen bevrucht zijn en zich tot werkster ontwikkelen. Dat is voor het volk het teken dat de koningin-moeder uitgeput raakt, althans: haar zaadvoorraad. De werksters doden haar en stellen een jonge koningin aan.
Het is hard, maar het moet. Want als ze het zo ver laten komen dat een koningin alleen nog maar zonen voortbrengt, komt het voortbestaan van de kolonie in gevaar. Dan verschijnen immers geen nieuwe werksters meer om het werk te doen en geen jonge koninginnen die de oude kunnen opvolgen of die kunnen uitzwermen. Het is daarom ook in het belang van de koningin zelf dat ze op tijd wordt afgezet.

Willy van Strien

Foto: Koningin honingbij. USGS Bee Inventory and Monitoring Lab, Beltsville, USA (Wikimedia Commons)

Bron:
Baer, J., J. Collins, K. Maalaps & S.P.A. den Boer, 2016. Sperm use economy of honeybee (Apis mellifera) queens. Ecology and Evolution, 22 maart online. Doi: 10.1002/ece3.2075

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑