Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 25 van 42

Mestkever stinkt erin

21 oktober 2015 /

Plantenzaden lijken op keutels van antilopen

keutel van elandantilope staat model voor plantenzaad

Een Zuid-Afrikaanse plant heeft een heel aparte manier zijn zaden op een goede plek te krijgen. Hij zet daar mestkevers voor aan het werk: de diertjes stoppen de zaden netjes in de grond, schrijven Jeremy Midgley en collega’s. Een verhaal over een plant, een mestkever en twee antilopen.

De Zuid-Afrikaanse grasachtige plantensoort Ceratocaryum argenteum groeit in droog gebied waar nogal eens brand uitbreekt. Na zo’n brand zijn de planten dood; ze kunnen niet meer uitlopen. Maar zaden die in de grond zitten overleven het vuur en kunnen ontkiemen. Zo blijft de plantenpopulatie bestaan.
De zaden moeten dan wel in de grond gestopt worden. Daarvoor zorgt de mestkever Epirinus flagellatus, laten Jeremy Midgley en collega’s zien. Het beestje rolt de afgevallen zaden een stukje bij de planten vandaan en begraaft ze twee centimeter diep.
Waarom doet die mestkever dat?

Indringende geur

Omdat de plant hem misleidt. De zaden zien er namelijk uit als de keutels van kleine antilopen: ze zijn bruin, rond, ongeveer één centimeter groot en ze hebben een bobbelig oppervlak. Dat is opvallend, want de zaden van verwante plantensoorten zijn kleiner, zwart en glad.
Maar nog bijzonderder is de indringende geur die de zaden van Ceratocaryum argenteum hebben. Ze ruiken naar poep van grazers. Midgley analyseerde de samenstelling van de vluchtige stoffen die de zaden loslaten. Die samenstelling blijkt hetzelfde als de mix van geurstoffen die vrijkomt uit de keutels van de elandantilope en de bontebok. Dat zijn de twee soorten antilopen die leven in het gebied waar Ceratocaryum argenteum voorkomt.
De zaden bootsen dus de keutels van deze dieren na qua uiterlijk en qua geur; een sterk staaltje van mimicry.

En de mestkever stinkt erin.

Werk voor niets

De mestkever is gek op poep. Als hij een keutel vindt, heeft hij een voedselpakket te pakken van voorverteerd plantenmateriaal. De kever is bijna net zo groot als de keutel. Hij zet zijn achterpoten ertegen, duwt zijn kop omlaag en rolt het balletje achterwaarts weg. Wat verderop werkt hij de keutel onder de grond. Vervolgens eet hij ervan of legt hij er eitjes in, zodat de larven straks een voedselvoorraad hebben.
Een mestkever die een zaad van Ceratocaryum argenteum vindt, ziet dat zaad aan voor een keutel. Hij rolt hem weg en stopt hem in de grond – en krijgt dan pas in de gaten dat hij er niets aan heeft. Hij heeft al het werk voor niets gedaan.
Maar de plant profiteert: die heeft zijn doel bereikt.

Willy van Strien

Foto: Elandantilope. Lip Kee Yap (Wikimedia Commons)

Kijk hoe een mestkever in het bedrog van de plant trapt

Bron:
Midgley, J.J., J.D.M. White, S.D. Johnson & G.N. Bronner, 2015. Faecal mimicry by seeds ensures dispersal by dung beetles. Nature Plants 1: 15141, 5 oktober online. Doi: 10.1038/nplants.2015.141

Beurtelings op wacht

15 oktober 2015 /

Met een maatje kunnen konijnvissen veilig foerageren

konijnvis Sigalus corallinus foerageert met een partner

De een steekt zijn snuit diep in het koraal om voedsel te zoeken, de ander ‘staat’ op de uitkijk. Na een tijdje draaien de rollen om. Konijnvissen komen goed aan de kost doordat ze met zijn tweeën foerageren en beurtelings in de gaten houden of alles veilig is, schrijven Simon Brandl en David Bellwood.

Voedsel zoeken en opletten: dat gaat niet altijd goed samen. Bijvoorbeeld niet voor vissen die hun snuit achter richels en in spleten en holtes van koraalriffen moeten steken om iets van hun gading te vinden. Hun uitzicht is dan sterk geblokkeerd. Een vijand, bijvoorbeeld een roofvis, kan zo toeslaan. En vijanden zijn talrijk.

Duo

Een aantal soorten konijnvissen (familie Siganidae) heeft daar iets op gevonden, ontdekten Simon Brandl en collega’s. De vissen foerageren samen met een maatje en de twee partners houden beurtelings de wacht. Deze vissen leven in tropische delen van de Stille Oceaan, onder meer op het Groot Barrièrerif ten noordoosten van Australië. Ze eten algen en sponzen.

Brandl observeerde en filmde de vier meest voorkomende soorten konijnvissen. Hij constateerde dat zij bijna altijd in tweetallen opereren. In zo’n duo gaat het er eerlijk aan toe. De vissen grazen om beurten terwijl de ander de wacht houdt. De vis die dienst heeft ‘staat’ bijna rechtop om de omgeving af te kunnen speuren. Als hij vlucht, stopt de ander ogenblikkelijk met eten en gaat als een haas zijn maatje achterna. De waakzame vis geeft waarschijnlijk signalen met vinbewegingen.
Het is voor het eerst dat bij vissen zo’n eerlijke samenwerking op basis van wederkerigheid aan het licht komt.

De koppels blijven lange tijd samen optrekken en de maatjes zijn bijna de hele tijd bij elkaar in de buurt. Vaak bestaan ze uit een mannetje en een vrouwtje omdat voortplanting de belangrijkste reden is om een partner te zoeken. Maar een kwart van de koppels bestaat uit twee mannetjes of twee vrouwtjes die kennelijk een relatie zijn aangegaan om samen te foerageren.

Extra diep

Sommige individuen zijn echter alleenstaand en Brandl vergeleek hun gedrag met dat van soortgenoten die een maatje hebben. Een vis in zijn eentje onderbreekt zijn maaltijd minder lang om rond te kijken dan een vis die op wacht staat voor zijn partner.
Daar staat tegenover dat een vis van een duo, als hij aan de beurt is om te eten, daar langer achtereen mee kan doorgaan. En wat belangrijker is: hij kan extra diep in spleten en holtes zoeken. Hij ziet dan niets, maar weet zich veilig omdat zijn maatje de wacht houdt. Dankzij hun samenwerking kunnen deze vissen voedsel halen van plekken waar vissen die op zichzelf zijn aangewezen niet durven te komen.

Willy van Strien

Foto: Jordan M. Casey

Bronnen:
Brandl, S.J. & D.R. Bellwood, 2015. Coordinated vigilance provides evidence for direct reciprocity in coral reef fishes. Scientific Reports 5: 14556. Doi: 10.1038/srep14556
Brandl, S.J. & D.R. Bellwood, 2013. Pair formation in the herbivorous rabbitfish Siganus doliatus. Journal of Fish Biology 82: 2031–2044. Doi:10.1111/jfb.12131
Fox, R.J. & D.R. Bellwood, 2013. Niche partitioning of feeding microhabitats produces a unique function for herbivorous rabbitfishes (Perciformes, Siganidae) on coral reefs. Coral Reefs 32: 13-23. Doi: 10.1007/s00338-012-0945-5

Boksen om een woonplaats

8 oktober 2015 /

Winnaar is bidsprinkhaankreeft die de meeste klappen geeft


Bidsprinkhaankreeften zijn behendige boksers. De een slaat keihard toe met zijn enorme hamerpoten, de ander krult bliksemsnel zijn staart naar voren en vangt de klap op. Patrick Green en collega’s zagen dat de dieren niet terugschrikken voor zo’n geritualiseerd gevecht. Wie wint de krachtmeting?

Met voorpoten als hamers kunnen bidsprinkhaankreeften enorme klappen uitdelen. Ze slaan bijvoorbeeld met gemak een slakkenhuisje kapot om de inhoud op te eten. Maar ze gebruiken die hamers ook als ze onderling mot hebben. Levensgevaarlijk, want ze kunnen elkaar met één oplawaai doden. Patrick Green en collega’s wilden weten wanneer het tot een gevecht komt en wie de confrontatie wint.
Bidsprinkhaankreeften – kleine kreeftachtige dieren die met hun machtige hamerpoten aan bidsprinkhanen doen denken – leven in het Caribische gebied. Ze wonen in hun eentje in holten van koralen en sponzen en in lege slakkenhuisjes. Geschikte woonplaatsen zijn kostbaar, en de dieren, zowel mannetjes als vrouwtjes, zijn bereid om voor zo’n territorium te knokken.

Boksbal

De gevechten zijn geritualiseerd, zo was bekend, en dus veilig. De krachtpatsers kunnen om te beginnen hun voorpoten spreiden om een tegenstander af te schrikken. Komt het ondanks zo’n dreigement toch tot een gevecht, dan halen ze even hard uit als wanneer ze een prooi verbrijzelen. Maar ze vangen elkaars klappen behendig op. Ze buigen hun staart naar voren zodat de klap op het telson terechtkomt, een versterkt deel van de staart. Dat telson kan zo’n opdoffer goed hebben. Het is hard en geeft niet mee; het is net een boksbal.

Green veronderstelde dat een geschil over een woonplaats vaak zonder zo’n energievretende bokspartij wordt beslecht. Hij verwachtte dat de dieren elkaars kracht aflezen aan de dreighouding en dat de zwakste er meteen vandoor gaat. Maar gaan ze wel vechten, dacht hij, dan wint degene die de hardste klappen geeft.
Hij zette een exemplaar van de soort Neogonodactylus bredini in een bak met een holle buis als woonplaats. Als het beestje zijn intrek had genomen, zette hij er een tweede exemplaar bij, even groot en van hetzelfde geslacht, maakte video-opnamen en keek wat er gebeurde. Zo legde hij gevechten tussen 34 duo’s vast.

De meeste klappen

Maar wat hij had verwacht, kwam niet uit. De dieren namen vaak een dreighouding aan, maar niet altijd: één op de drie keer begonnen ze gelijk te timmeren. En als ze wel dreigden, liep het toch ook altijd op een vechtpartij uit. Soms was één klap genoeg om de strijd te beslissen, soms sloegen ze veel vaker.

En wie won de krachtmeting? Dat was, verrassend genoeg, niet per se degene die het hardst kon meppen. De onderzoekers maten de kracht van elk diertje in aparte proeven, waarin ze zo’n kreeftje op een krachtsensor lieten slaan. Bij de meeste gevechten was niet degene die de hardste oplawaaien verkocht de winnaar, maar degene die de meeste klappen uitdeelde. Die toonde zich het meest vasthoudend en beschikte over het grootste uithoudingsvermogen.
De ander droop af. Maar hij had het gevecht met dodelijke wapens wel overleefd.

Willy van Strien

Foto: Roy Caldwell

De onderzoekers aan het woord over de boksende bidsprinkhaankreeft

Bronnen:
Green, P.A. & and S.N. Patek, 2015. Contests with deadly weapons: telson sparring in mantis shrimp (Stomatopoda). Biol. Lett. 11: 20150558. Doi: 10.1098/rsbl.2015.0558
Taylor, J.R.A. & S.N. Patek, 2010. Ritualized fighting and biological armor: the impact mechanics of the mantis shrimp’s telson. The Journal of Experimental Biology 213: 3496-3504. Doi: 10.1242/jeb.047233

Bedrieglijke bloem

29 september 2015 /

Hitsige wespen bestuiven orchidee tegen wil en dank

Grote vogelorchidee met Neozeleboria monticola

Sommige orchideeën hebben bloemen waarmee ze insecten verleiden. Zo komen in Australië soorten voor die wespenvrouwtjes nabootsen. Mannetjes raken opgewonden en proberen met zo’n bloem te paren. Terwijl ze daarmee bezig zijn, bestuiven ze die. De bloemen zijn er helemaal op gebouwd, laten Marinus de Jager en collega’s zien.

Breedlipvogelorchidee met Neozeleboria cryptoidesTussen veel soorten planten en insecten bestaat een mooie samenwerking. De bloemen bieden insecten nectar en stuifmeel aan en als de beestjes dat voedsel komen halen, bestuiven ze meteen de bloemen. Stuifmeel van de ene bloem plakt op ze vast, gaat mee naar de volgende bloem en komt daar op de stempel terecht. Die bloem kan dan zaad vormen, tenminste als beide bloemen van dezelfde soort zijn. Beide partijen, plant en insect, worden er wijzer van.

In de maling

Maar het kan gebeuren dat één van de partners vals speelt. Zo zijn er Chiloglottis-orchideeën die geen nectar maken om insecten op een fatsoenlijke manier te lokken. In plaats daarvan nemen ze mannelijke sluipwespen in de maling. De diertjes houden de bloem voor een vrouwtje en willen paren. Dat lukt natuurlijk niet, maar intussen zorgt zo’n opgewonden mannetje wel voor bestuiving. Marinus de Jager en collega’s laten zien dat de bloemen precies de goede vorm hebben om deze afgedwongen bestuiving mogelijk te maken.

Het onderzoek draait om twee soorten: de grote vogelorchidee (Chiloglottis valida) en de kleinere breedlipvogelorchidee (Chiloglottis trapeziformis). Het zijn kleine planten die groeien in vochtige bossen in Zuidoost-Australië, Tasmanië en Nieuw-Zeeland. Bekend was al dat de bloemen de geur van een vrouwtjeswesp verspreiden. Daar komen de mannetjes grif op af.
Maar hoewel de twee orchideeën dezelfde geur gebruiken en dezelfde soorten wespen kunnen lokken, heeft elk toch maar één bestuiver: de grote vogelorchidee wordt bediend door de wesp Neozeleboria monticola, de breedlipvogelorchidee door Neozeleboria cryptoides. Die één-op-één relatie vergroot de kans op succes voor de plant: goeie kans dat een wesp die onbevredigd met stuifmeel is vertrokken een nieuwe poging waagt op een bloem van dezelfde soort. Het stuifmeel komt dan goed terecht.

De vraag is wel waarom de twee wespen alleen seksueel actief worden op hun eigen bloem.

Knobbeltjes

Nu blijkt uit proeven van De Jager dat de vorm van de bloemen de doorslag geeft. De bloemen van de twee orchideeën zien er verschillend uit. De bloem van de grote vogelorchidee heeft een grote hartvormige lip, die van de breedlipvogelorchidee een kleinere, ruitvormige lip (de naam is dus wat verwarrend). Op de lip van beide orchideeën zitten zwarte knobbeltjes, en die grijpt een hitsig mannetje vast. Ook die knobbeltjes zijn verschillend gevormd.

Als een wesp, gelokt door de vrouwtjesgeur, eenmaal bij een orchidee is aangekomen, bepaalt het uiterlijk van de bloem of hij op dreef komt. In de proeven kregen mannetjes de keus tussen de twee orchideeën. Dan doet zo’n mannetje meer en langduriger pogingen om te paren op de orchidee waarvan hij de vaste bestuiver is. Kennelijk lijkt roept het knobbeltjespatroon van juist die bloem een beeld op van het vrouwtje van zijn soort. De afmeting van de knobbeltjes en de kleur komen grofweg met zo’n vrouwtje overeen, laat De Jager zien. Het is een voorbeeld van mimicry.
Hoe zien de echte vrouwtjes van deze wespen er uit? Ze zijn maar half zo groot als de mannetjes en ze hebben geen vleugels. Ze brengen een groot deel van hun leven onder de grond door, waar ze zoeken naar engerlingen (rupsen van bladsprietkevers). Daar plakken ze hun eitjes op; de keverlarven zullen later het voedsel voor de wespenlarven vormen.

Nepseks

De bloemen van de twee soorten orchideeën zijn niet alleen zo gebouwd dat de vaste bestuiver er een vrouwtje van zijn eigen soort in ziet, maar ook nog zo dat hij bij zijn bezoek daadwerkelijk stuifmeel oppikt of stuifmeel van een vorige bloem op de stempel aanbrengt.
De twee wespen nemen precies een tegengestelde houding aan als ze denken een vrouwtje gevonden te hebben. Op de grote vogelorchidee gaat Neozeleboria monticola los met zijn kop naar buiten gericht, terwijl Neozeleboria cryptoides op de breedlipvogelorchidee zijn kop juist in de bloem steekt. In beide gevallen raakt de vergeefs bewegende wesp het stuifmeel, dat is bijeengepakt tot twee klompjes die op een steeltje staan. Dat steeltje breekt, de klompjes plakken op de wesp. En bij de volgende bloem die hem verleidt komen ze precies in contact met de stempel en laten ze weer los.

Voor de wespen levert de nepseks niets op. Maar de orchideeën worden succesvol bestoven. Hun voortplanting is geslaagd.

Er zijn meer bloemen die zulk seksueel bedrog plegen, bijvoorbeeld een Zuid-Afrikaans madeliefje. En in Noordwest-Europa komt onder meer de vliegenorchis voor, met bloemen die onweerstaanbaar zijn voor vliegen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: bloem van grote vogelorchidee (Chiloglottis valida) met sluipwesp Neozeleboria monticola. Michael Whitehead
Klein: bloem van breedlipvogelorchidee (Chiloglottis trapeziformis) met sluipwesp Neozeleboria cryptoides. Rod Peakall

Zie ook:
Verliefd op een madeliefje

Bron:
De Jager, M.L. & R. Peakall, 2015. Does morphology matter? An explicit assessment of floral morphology in sexual deception. Functional Ecology, 16 september online. Doi: 10.1111/1365-2435.12517

Meteen zindelijk

23 september 2015 /

Jonge roodoorbuulbuuls kunnen het urenlang ophouden

Roodoorbuulbuuls houden hun nest schoon

Vogels zorgen dat hun nest keurig schoon blijft. Zo pakken de ouders de poepjes van hun jongen op en gooien die buiten weg, op afstand van het nest. Ziekteverwekkers en bacteriën krijgen daardoor minder kans. De kleintjes werken goed mee, ontdekten Rui-Chang Quan en collega’s.

In een nest van de roodoorbuulbuul (Pycnonotus jocosus), een zangvogel uit Zuidoost-Azië en delen van China, zijn vaak beide ouders afwezig. Ze zijn dan voedsel halen voor hun jongen. Toch troffen Rui-Chang Quan en collega’s, die wilden weten hoe de vogels hun nest schoonhouden, nooit viezigheid in de nesten aan. Dat betekent dat de ouders altijd meteen de ontlasting van de jongen opruimen.
Maar het betekent ook dat de jongen geen uitwerpselen produceren als de ouders afwezig zijn. Hoe zindelijk zijn de jongen eigenlijk, vroegen de onderzoekers zich af.

Poepzakje

jonge roodoorbuulbuuls in het nestVideo-opnamen van een aantal nesten maakten duidelijk dat de jonge vogels inderdaad alleen poepen als een van de ouders erbij is. Als er een ouder komt, heeft die altijd voor één van de twee of drie jongen voedsel bij zich. Het jong dat aan de beurt is slikt zijn hapje door en produceert vaak direct daarna ontlasting. Verpakt in een vliesje komt het naar buiten. De ouder vangt dat poepzakje op en vliegt ermee weg.
Er komt niet altijd iets. De ouder wacht zo’n tien seconden af voor hij weer vertrekt om opnieuw voedsel te halen.

Ongelukje

Maar wat nu als de ouders lang wegblijven? De onderzoekers probeerden dat uit in het lab, waar ze vogels van twee dagen en van zes dagen oud een paar uur lieten wachten – veel langer dan ze gewend zijn.
De kleintjes kunnen hun ontlasting dan prima ophouden, zo bleek, minstens 2 uur lang. Hoe langer ze het ophielden, hoe groter het poepzakje dat uiteindelijk te voorschijn kwam. Slechts heel af en toe gebeurde er een ongelukje.
Kennelijk hebben de kleintjes het goed onder controle, iets waar jonge mensenouders jaloers op mogen zijn. Belangrijk is het wel: in een vervuild nest krijgen ziekteverwekkers en bacteriën meer kans. En als het gaat stinken, weten roofvijanden dat er iets te halen valt.

Willy van Strien

Foto’s:
Paartje roodoorbuulbuuls. Rose Thumboor (Wikimedia Commons)
Nest van roodoorbuulbuul met jongen. Noblevmy (Wikimedia Commons)

Bron:
Quan, R-C., H. Li, B. Wang & E. Goodale, 2015. The relationship between defecation and feeding in nestling birds: observational and experimental evidence. Frontiers in Zoology 12:21. Doi: 10.1186/s12983-015-0116-y

Verkeerde prioriteit

17 september 2015 /

Insecten eten zich rond terwijl plant nutteloze strijd voert

Larven van coloradokever omzeilen afweer plant

Als insecten aan planten vreten, maken die ter verdediging stofjes aan die de eters slecht bekomen. Maar er zijn insecten die de afweer weten te omzeilen. Ze krijgen planten zo gek dat ze zich tegen andere, niet-aanwezige vijanden gaan verdedigen en de eters vrij spel geven. Dat doen bijvoorbeeld rupsen van het nachtvlindertje Spodoptera frugiperda, schrijven Swayamjit Ray en collega’s. Larven van de coloradokever passen eenzelfde soort trucje toe.

Planten hebben tal van vijanden: er zijn insecten die stukken wegvreten en er zijn ziekteverwekkende bacteriën, virussen en schimmels. Tegen beide typen belagers kunnen planten zich in principe verdedigen. Ze maken stofjes aan die de vijanden remmen.

De bestrijding van etende insecten vergt een andere aanpak dan de bestrijding van ziekteverwekkers. Tegen insecten zet een plant een biochemisch proces in gang dat wordt gestuurd door het plantenhormoon jasmonzuur. En om microbiële ziekteverwekkers uit te schakelen is er een ander afweerproces beschikbaar dat wordt opgewekt door het plantenhormoon salicylzuur.

Ongemoeid

Planten houden hun defensie niet doorlopend paraat, want de afweerreacties kosten veel energie. Planten zetten ze alleen in gang als er werkelijk een vijand toeslaat. Bovendien kan een plant niet tegelijkertijd beide afweersystemen optuigen. Het ene proces onderdrukt het andere. Een belaagde plant moet dus zijn prioriteit stellen: ofwel insecten bestrijden die aan hem knagen ofwel ziekteverwekkers die hem verzwakken.

Er zijn insecten die daar misbruik van maken. Op de een of andere manier brengen ze planten ertoe om hun verdediging tegen ziekteverwekkers op te schroeven, ook als die op dat moment afwezig zijn. Strijdend tegen iets dat er niet is laat de plant de vretende insecten dan ongemoeid. Zo ontsnapt de erwtenluis aan de afweer van de tuinboon, en tabakswittevlieg die van tomaat. Bij beide insecten is er iets in de honingdauw die ze uitscheiden waardoor de plant in de verkeerde verdediging schiet.

Rups van Spodoptera frugiperda

Uitwerpselen

Ook rupsen van de mot Spodoptera frugiperda passen dat trucje toe, schrijven Swayamjit Ray en collega’s nu. En bij deze insecten zijn het de uitwerpselen die de plant misleiden.
De rupsen leven van maïsbladeren. Een maïsplant waarop een volwassen vrouwtjesmot eitjes heeft gelegd, begint zich tegen planteneters te verdedigen als de rupsen uit het ei zijn gekomen en gaan knagen. Maar als aangetaste bladeren een tijdje met rupsenpoep in aanraking komen, verandert dat; de beestjes produceren een grote hoeveelheid uitwerpselen die zich tussen blad en stengel ophopen. Binnen een dag schakelt de plant dan over op een nutteloze afweerreactie tegen ziekteverwekkers en laat de rupsen buiten schot.

Rupsen groeien dan ook flink op maïsbladeren die in contact zijn geweest met uitwerpselen van rupsen, blijkt uit proeven. Maar de schimmel Cochliobolus heterostrophus, die de plant ziek maakt, doet het op diezelfde bladeren juist niet zo goed. De onderzoekers laten zien dat de rupsenpoep een eiwit bevat dat de plant misleidt, maar ze weten nog niet welk eiwit het is.

Coloradokevers

Twee jaar geleden lieten Seung Ho Chung en collega’s, van dezelfde onderzoeksgroep als Ray, al zien dat ook larven van coloradokevers (Leptinotarsa decemlineata) planten misleiden, in dit geval tomatenplanten. Ze doen dat op een andere manier, die nog intrigerender is.Al knagend laten de larven spuug achter op de bladeren. En in hun speeksel zitten veel bacteriën. Die zijn volkomen ongevaarlijk voor de plant, maar toch reageert die met een afweerreactie tegen ziekteverwekkers en daarbij wordt de afweer tegen de knagende larven onderdrukt. Ten onrechte. De larven kunnen zich ongestoord rond eten, terwijl de plant zich verdedigt tegen een probleem dat geen probleem is.

Willy van Strien

Foto:
Groot: Larven van coloradokever. jm2c (Creative Commons)
Klein: rups van Spodoptera frugiperda. Wen-Po Chuang

Bronnen:
Ray, S., I. Gaffor, F.E. Acevedo, A. Helms, W-P. Chuang, J. Tooker, G.W. Felton & D.S. Luthe, 2015. Maize Plants Recognize Herbivore-Associated Cues from Caterpillar Frass. Journal of Chemical Ecology, 26 augustus online. Doi: 10.1007/s10886-015-0619-1
Van Doorn, A., M. de Vries, M.R. Kant & R.C. Schuurink, 2015. Whiteflies glycosylate salicylic acid and secrete the conjugate via their honeydew. Journal of Chemical Ecology 41:52-58. Doi: 10.1007/s10886-014-0543-9
Schwartzberg, E.G. & J.H. Tumlinson, 2014. Aphid honeydew alters plant defence responses. Functional Ecology 28: 386–394. Doi: 10.1111/1365-2435.12182
Chung, S.H., C. Rosa, E.D. Scully, M. Peiffer, J.F. Tooker, K. Hoover, D.S. Luthe & G.W. Felton, 2013. Herbivore exploits orally secreted bacteria to suppress plant defenses. PNAS 110: 15728–15733. Doi: 10.1073/pnas.1308867110

Kwallenbuffet

12 september 2015 /

Tussen tentakels van kwal vindt kortbekzeekoet zijn voedsel

Bij kwal Chrysaora melanaster zwemmen vaak visjes

Een zeevogel die onder water duikt om vis te vangen en een kwal die daar rondhangt hebben niet direct iets met elkaar te maken. Alhoewel….. volgens Nobuhiko Sato en collega’s heeft zo’n vogel veel gemak van de aanwezigheid van een kwal.

Een vader of moeder kortbekzeekoet die een jong op het nest heeft, gaat er zo’n drie keer per dag op uit om een visje voor de kleine in zee te gaan zoeken. Meestal komt zo’n vogel tijdens zijn duik een grote kwal tegen, van de soort Chrysaora melanaster, en dat maakt het leven makkelijker. Want rond de drie meter lange tentakels van dat dier zwemmen vaak wat visjes rond, meestal jonge exemplaren van de alaskakoolvis. Daar kan de zeekoet er makkelijk een uit pikken. Missie geslaagd.

Nobuhiko Sato en collega’s ontdekten dat ‘kwallenbuffet’, zoals ze het noemen, toen ze een aantal zeekoeten voorzagen van apparaatjes die onder water de tijd bijhouden, temperatuur, diepte en versnelling meten en filmbeelden maken. Zo was het voor het eerst mogelijk om het foerageergedrag van de vogels onder water te bekijken. De biologen deden het onderzoek in de Beringzee bij Alaska

Zware tocht

Kortbekzeekoet

De vogels duiken tot een diepte van 80 meter en komen na ruim twee minuten weer boven water. Om naar beneden te gaan, moeten ze met de vleugels slaan; het opstijgen daarna gaat vanzelf. En terwijl ze omhoog gaan proberen ze een visje te vangen. Zien ze een prooi, dan gebruiken ze hun vleugels om even op die plek te blijven hangen.
Uit de filmbeelden werd duidelijk dat de vogels vaak op een kwal af gaan, want daar zijn visjes. Die concentratie van prooien maakt het zoeken makkelijk. Dat is mooi meegenomen want de voedseltochten zijn zwaar. Duiken en zwemmen kunnen de koeten als de beste, maar vliegen kost moeite. Dan is het sneu als een tocht niets oplevert. Vanwege die zware voedseltochten brengt een paartje kortbekzeekoeten per seizoen maar één jong voort.

Tentakels

De kwal drijft de visjes niet opzettelijk bijeen om de vogel te helpen. Ze zijn er gewoon.
Waarom hangen de visjes eigenlijk rond bij een kwal? Waarschijnlijk om het dierlijk plankton van de tentakels te plukken die de kwal gevangen heeft. Het zou ook kunnen zijn dat ze tussen de tentakels van de kwal bescherming vinden tegen roofvijanden. Maar dat helpt dan in elk geval niet niet voor jagende zeekoeten, want die komen juist af op kwallen met visjes om zich heen. En valt de vogel er een aan, dan vluchten de andere visjes vaak juist weg van de kwal.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Kwal Chrysaora melanaster. Francesca Degli Angeli (Wikimedia Commons)
Klein: Kortbekzeekoet. Michael Haferkamp (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Sato, N.N., N. Kokubun, T. Yamamoto, Y. Watanuki, A.S. Kitaysky & A. Takahashi, 2015. The jellyfish buffet: jellyfish enhance seabird foraging opportunities by concentrating prey. Biology Letters 11: 20150358. Doi: 10.1098/rsbl.2015.0358
Paredes, R., I.L. Jones & D.J. Boness, 2006. Parental roles of male and female thick-billed murres and razorbills at the Gannet Islands, Labrador. Behaviour 143: 451-481. Doi: 10.1163/156853906776240641

Stoere kuif

3 september 2015 /

Het vervaarlijke uiterlijk van de helmspecht is maar schijn

 Helmspecht bootst grotere soort na

Ziet hij er niet woest uit, met zijn felrode, opgezette kuif en zwarte rug? Maar de helmspecht is eigenlijk een watje. Om dat te verhullen, heeft hij zich het verenkleed van een grotere, agressieve specht aangemeten, denken Brett Benz en collega’s.

In de vogelgids van Zuid-Amerika staan de helmspecht en de gestreepte helmspecht naast elkaar. Dat lijkt logisch. De twee soorten zien er vrijwel hetzelfde uit en biologen hebben ze op dezelfde tak van de vogelstamboom gezet, in het geslacht Dryocopus. De helmspecht heet officieel Dryocopus galeatus, de gestreepte helmspecht is Dryocopus lineatus.
Het zijn mooie en opvallende vogels, met een zwarte rug, gestreepte buik, witte strepen op de nek en, als grootste blikvanger, een flinke vuurrode kuif. Indrukwekkende verschijningen.

Maar biologen hebben zich voor de gek laten houden, blijkt nu uit onderzoek van Brett Benz en van Martjan Lammertink. Beiden hebben met collega’s de evolutionaire relaties van spechten in kaart gebracht met dna-analyses. En ze concluderen dat de helmspecht helemaal niet zo nauw verwant is aan de gestreepte helmspecht. Hij hoort thuis bij een andere groep spechten, in het geslacht Celeus. Hij zou eigenlijk Celeus galeatus moeten heten.

Knokken

De helmspecht steekt met zijn felle kleuren erg af bij wat nu zijn ware familieleden blijken te zijn. De overige Celeus-soorten hebben niet zo’n spectaculair uiterlijk. Ze hebben ook een kuif, maar die is bruin, beige of geel; ook verder zijn ze vooral bruin gekleurd.

Gestreepte helmspechtDe vraag is nu waarom de helmspecht zo veel weg heeft van een verre verwant en zo weinig van zijn naaste familieleden.
Volgens Benz is het antwoord dat hij met zijn fiere uiterlijk niet alleen biologen, maar ook de gestreepte helmspecht voor de gek kan houden.
De helmspecht leeft in de Atlantische bossen in het zuidoosten van Zuid-Amerika. Daar komt ook de gestreepte helmspecht voor. De twee soorten zijn in zekere zin concurrenten: ze zoeken beide naar rotte plekken op bomen waar ze met hun snavel in kunnen peuteren om insecten te vinden. Maar zulke plekken zijn schaars en er moet vaak om geknokt worden. De gestreepte helmspecht verjaagt andere vogels van een boom waar hij wil foerageren. De helmspecht, kleiner en minder agressief van aard, is niet tegen hem opgewassen.

Stoerdoenerij

Maar door zijn verenpak na te maken, denkt Benz, doet hij alsof hij ook een flinke jongen is die beter met rust gelaten kan worden. Het is een geval van mimicry waarbij een bescheiden vogelsoort het uiterlijk nabootst van een sterkere concurrerende soort om niet steeds het onderspit te delven. Oftewel: het is stoerdoenerij.

Trapt de gestreepte helmspecht hier in? Om dat te achterhalen is gedragsonderzoek nodig. Als blijkt dat hij de helmspecht inderdaad vaak met rust laat vanwege diens namaakpak, dan zou het verhaal echt rond zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Helmspecht. Kevin Zimmer
Klein: Gestreepte helmspecht. Dario Sanches (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Benz, B.W., M.B. Robbins & K,J. Zimmer, 2015. Phylogenetic relationships of the Helmeted Woodpecker (Dryocopus galeatus): A case of interspecific mimicry? The Auk, oktobernummer. Al online te zien via bioRxiv. Doi: 10.1101/023663
Lammertink, M., C. Kopuchian, H.B. Brandl, P.L. Tubaro & H. Winkler, 2015. A striking case of deceptive woodpecker colouration: the threatened Helmeted Woodpecker Dryocopus galeatus belongs in the genus Celeus. Journal of Ornithology, 31 juli online. Doi: 10.1007/s10336-015-1254-x

Gezondheidszorg in het klein

28 augustus 2015 /

Mier slikt medicijn om schimmelinfectie te bestrijden

Formica fusca bezweken aan schimmelziekte

Je kunt beter niet ziek zijn – en voor mieren geldt dat ook. Maar natuurlijk zijn er ziekteverwekkers die het op hen hebben voorzien. Mieren zijn daar niet helemaal weerloos tegen, blijkt uit onderzoek van Nick Bos en collega’s. Integendeel: ze bestrijden de ziekte actief.

De parasitaire schimmel Beauveria bassiana is gevaarlijk voor insecten. Als sporen van de schimmel op een insectenlijf belanden, ontkiemen ze. De schimmel doorboort het pantser, dringt naar binnen en gaat woekeren. De kans is groot dat het dier aan de infectie bezwijkt. De schimmel barst naar buiten en vormt nieuwe sporen die andere insecten besmetten.
Ook de grauwzwarte mier Formica fusca, uit Europa en Noord-Amerika, is gevoelig voor de schimmel. De meeste geïnfecteerde dieren gaan dood en het risico bestaat dat de hele kolonie besmet raakt.

Geneesmiddel

Maar zover komt het meestal niet, weten Nick Bos en collega’s.
Mieren die aan de schimmel zijn blootgesteld, nemen een medicijn in om te voorkómen dat zich een infectie ontwikkelt en om, als dat toch gebeurt, de schimmelgroei te remmen. Zo hebben ze meer kans om het contact met de schimmel te overleven.

Het geneesmiddel dat de mieren gebruiken is waterstofperoxide. Ze halen dat uit dode dieren in staat van ontbinding, uit nectar of uit bladluizen en de honingdauw die zij uitscheiden.
Het sterke van het verhaal is dat alleen mieren die met de schimmel in aanraking zijn geweest met opzet waterstofperoxide opnemen. Normaal gesproken doen ze dat niet. Het is een krachtige stof (wij passen het toe als ontsmettingsmiddel, om tanden te bleken en om haren te blonderen) en inname is niet gezond. Een mier kan er zelfs dood aan gaan.
Maar een schimmelinfectie is levensbedreigend. Dan weegt het beschermende effect van waterstofperoxide zwaarder dan het schadelijke effect. Dan kan inname juist het leven redden.

Vliegen die met dezelfde schimmel zijn besmet, hebben overigens een andere manier om de ziekmaker te remmen: zij zoeken een warme plek op.

Wegwezen

Het waterstofperoxide helpt niet bij alle mieren. Ongeveer de helft gaat, ondanks de inname van het middel, toch aan de schimmel ten onder. Dan is er maar één manier om te voorkómen dat de hele kolonie besmet raakt: wegwezen.
Bos ontdekte bij een andere mierensoort, Camponotus aethiops, dat geïnfecteerde mieren zich steeds minder met hun nestgenoten bezig houden als het ziekteproces vordert, niet meer bij het broed komen en tenslotte de kolonie verlaten om buiten in eenzaamheid te sterven. Dat vergroot de kans dat de kolonie gespaard blijft.
Wie weet doet de grauwzwarte mier dat ook.

Willy van Strien

Foto: Mier (Formica fusca) die een infectie niet overleefde. Nick Bos

Zie ook:
Zieke vlieg zoekt warmte

Bronnen:
Bos, N., L. Sundström, S. Fuchs & D. Freitak, 2015. Ants medicate to fight disease. Evolution, 16 september online. Doi: 10.1111/evo.12752
Bos, N., T. Lefèvre, A.B. Jensen & P. D’Ettore, 2012. Sick ants become unsociable. Journal of Evolutionary Biology 25: 342-351. Doi: 10.1111/j.1420-9101.2011.02425.x

Verraderlijke beloning

20 augustus 2015 /

Japans eikeblauwtje dwingt mieren tot samenwerking

Rups van Japans eikeblauwtje laat zich verzorgen door mieren

Rupsen van het Japans eikeblauwtje bieden mieren voedsel aan, en in ruil daarvoor bewaken en verdedigen die mieren de rupsen. Het lijkt een mooi voorbeeld van vrijwillige samenwerking. Maar in werkelijkheid hebben de rupsen de mieren in hun macht, schrijven Masaru Hojo en collega’s.

Japans eikeblauwtjeEr hangen meestal mieren rond bij rupsen van het Japans eikeblauwtje, Narathura japonica. Deze vlinder komt voor in eikenbossen van Japan, Taiwan en Korea en de rupsen leven van eikenblad. De mieren hebben een goede reden om de rupsen op te zoeken: die scheiden op hun rug voedzame druppels uit die de mieren graag eten. De mieren beschermen zo’n voedselbron. Ze blijven er als een schildwacht bij staan en als de rups in gevaar is, verdedigen ze hem. Zo krijgen de rupsen bescherming in ruil voor voedsel.
Het Japans eikeblauwtje kan met verschillende soorten mieren zo’n relatie aangaan. Het geldt als een mooi voorbeeld van samenwerking.

Macht

Maar hoe mooi het allemaal ook lijkt, de samenwerking is niet van beide kanten vrijwillig, ontdekten Masaru Hojo en collega’s. Zij merkten op dat mieren wel erg lang bij een rups in de buurt blijven, ook als die geen ‘rupsennectar’ meer afgeeft. Ze onderzochten daarom of het spulletje een uitwerking heeft op het gedrag van de mieren.

En dat heeft het, zo bleek. Mieren die van de rupsennectar hebben gesnoept, zijn daarna minder mobiel dan normaal. In plaats van weg te lopen, blijven ze op wacht staan. Bovendien stellen deze mieren zich agressief op als een rups bedreigd wordt en een alarmsignaal afgeeft. Mieren die geen rupsennectar op hebben negeren dat signaal geheel. De nectar bevat kennelijk niet alleen voedsel, maar ook stoffen die het gedrag van de mieren bijsturen en hen min of meer dwingen om de rupsen te beschermen.
De beloning die de rupsen aan de mieren geven is dus niet helemaal zuiver. Het geeft de rupsen macht over de mieren en wat op vrijwillige samenwerking lijkt heeft trekjes van parasitisme.

Scheve verhouding

Deze scheve verhouding tussen de partners zal ermee te maken hebben dat ze niet in gelijke mate van de samenwerking profiteren. De rupsen hebben een groot belang bij bescherming; zonder de toewijding van de mieren is hun overlevingskans klein. Maar omgekeerd zijn de mieren niet afhankelijk van de rupsen. Ze hebben de rupsennectar, waar suikers en aminozuren in zitten, niet per se nodig omdat er allerlei andere voedselbronnen beschikbaar zijn. Vandaar dat de rupsen hen moeten dwingen om te blijven.

Er zijn meer soorten blauwtjes die voedsel voor bescherming ruilen met mieren zodat beide partners profiteren. Misschien zijn daar meer soorten onder die de samenwerking van de mieren afdwingen. Maar de mieren krijgen in elk geval een beloning.
Er zijn ook soorten blauwtjes die regelrechte parasieten zijn, zoals het pimpernelblauwtje en het gentiaanblauwtje. Bij hen is de verhouding helemaal scheef: de blauwtjes profiteren, de mieren lijden verlies.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Mieren bewaken een rups van Narathura japonica. Takashi Komatsu
Klein: Volwassen vlinder. Masaru Hojo

Zie ook:
Vorstelijk onthaal, over pimpernelblauwtje en gentiaanblauwtje die parasieten zijn

Bronnen:
Hojo, M.K., N.E. Pierce & K. Tsuji, 2015. Lycaenid caterpillar secretions manipulate attendant ant behavior. Current Biology, 30 juli online. Doi: 10.1016/j.cub.2015.07.016
Hojo, M.K., A. Yamamoto, T. Akino, K. Tsuji & R. Yamaoka, 2014. Ants use partner specific odors to learn to recognize a mutualistic partner. PLosOne 9: e86054. Doi: 10.1371/journal.pone.0086054
Pierce, N.E., M.F. Braby, A. Heath, D.J. Lohman, J. Mathew, D.B. Rand & M.A. Travassos, 2002. The ecology and evolution of ant association in the Lycaenida (Lepidoptera). Annu. Rev. Entomol. 47:733-771. Doi: 10.1146/annurev.ento.47.091201.145257

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑