Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 26 van 43

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

Insectenkerkhof

13 augustus 2015 /

Droevige rol voor beestjes die op kleverige planten afkomen

Akelei Aquilegia eximia lokt roofinsecten met lijkjes

Waarom zijn sommige soorten planten zo kleverig? Eric LoPresti en collega’s hebben een antwoord op die vraag, in elk geval voor een akelei uit Californië. Dankzij de plakkerige haartjes is deze plant beschermd tegen plantenetende insecten. Ten koste van onschuldige beestjes.

Exemplaren van de akelei Aquilegia eximia uit Californië zijn ’s zomers overdekt met insectenlijkjes. De ongelukkige beestjes zijn niet toevallig op de zeer kleverige planten beland, blijkt uit proeven van Eric LoPresti en collega’s. De plant oefent een aantrekkingskracht op de insecten uit en zij lopen in de val. Waarschijnlijk ruikt de plant lekker.
En waarom vangt de akelei die insecten dan?
Het gaat niet om die insecten zelf, want de akelei is geen vleesetende plant. Het is de planten te doen om de roofinsecten die op de verse lijkjes af komen, zo blijkt.

Roofinsecten

De planten hebben namelijk te lijden van rupsen die bloemknoppen, bloemen en vruchtjes vreten. Van zaadzetting komt dan niets meer terecht. De planten willen de rupsen dus kwijt.
De plakkerigheid helpt niet direct, want de rupsen hebben er geen last van. Maar de roofinsecten die op het insectenkerkhof afkomen helpen wel. De rupsen zijn van een mot, en behalve de vastgeplakte insecten eten de roofinsecten ook de eitjes van die mot en de jonge rupsen. En misschien jagen ze rupsen weg of schrikken ze mottenvrouwtjes af die eitjes op de plant willen leggen. De roofinsecten lopen over de plant zonder hinder te hebben van de kleverige haartjes.

Kleverige soorten

Om te laten zien dat de dode beestjes inderdaad roofinsecten lokken die vervolgens de plant ontdoen van hongerige rupsen, haalden de biologen de insectenlijkjes van een aantal planten af. Op zulke planten troffen ze vervolgens minder rovers aan. De bloemen en vruchtjes van die planten waren er slechter aan toe.
Planten en roofinsecten werken dus samen. De planten bieden de roofinsecten volop voedsel, de roofinsecten bevrijden de planten van rupsen. De beestjes die iets lekker ruiken, daar op af gaan en vervolgens vastgeplakt aan hun eind komen, spelen slechts een droevige bijrol.
Er zijn nogal wat kleverige plantensoorten en misschien zijn daar meer soorten bij die zich zo tegen hun belagers wapenen.

Willy van Strien

Foto: David A. Hofmann (Creative Commons)

Bron:
LoPresti, E.F., I.S. Pearse & G.K. Charles, 2015. The siren song of a sticky plant: columbines provision mutualist arthropods by attracting and killing passerby insects. Ecology, 13 juli online. Doi: 10.1890/15-0342.1

Nageslacht door noodgreep

3 augustus 2015 /

Eenzame platworm injecteert sperma in zijn kop

Platworm Macrostomum hystrix injecteert sperma in eigen kop

Sommige dieren moeten de gekste toeren uithalen om zich voort te planten. De tweeslachtige platworm Macrostomum hystrix bijvoorbeeld. Hij kan zichzelf bevruchten en doet dat op een in onze ogen gruwelijke wijze: hij injecteert zijn sperma in zijn kop. Het kan soms niet anders, schrijven Steven Ramm en collega’s.

Het kleine platwormpje Macrostomum hystrix uit de zee, slechts 1 millimeter lang, is man en vrouw tegelijk, dus tweeslachtig oftewel hermafrodiet. Elk diertje kan sperma geven en ontvangen. Dat is bij platwormen, regenwormen en slakken niets bijzonders en het heeft gevolgen voor hun gedrag die je in eerste instantie niet zou verwachten.

Zo is een paring niet altijd een kwestie van gelijk oversteken. Bij veel tweeslachtige diersoorten spelen partners namelijk liever de mannelijke dan de vrouwelijke rol. Zaadcellen hebben ze in overvloed en elke keer als ze een ander van sperma voorzien kan dat nakomelingen opleveren waarvan ze de vader zijn. Maar ze hebben slechts een beperkte hoeveelheid eicellen in voorraad en een enkele spermagift is genoeg om die te bevruchten. Daarna hoeven ze niets meer.

Penisduel

Dan kan een paring de vorm aannemen van een penisduel: beide partners proberen elkaar met hun penis te raken om sperma over te dragen en tegelijk de penis van de ander te ontwijken. Een dier dat zijn partner weet te raken, levert het sperma niet netjes af in diens vrouwelijke geslachtsopening, maar brengt het zo snel mogelijk ergens aan. Partners van de zeeplatworm Pseudobiceros bedfordi proberen het op elkaars huid te smeren. De zaadcellen vreten zich vervolgens naar binnen en zwemmen naar de eicellen toe. En parende exemplaren van de zeeplatworm Pseudoceros bifurcus spuiten het sperma bij elkaar in met een naaldvormige penis. Het is niet zachtzinnig, maar de wonden helen wel.

Zelfinjectie

Macrostomum hystrix voert ook zo’n duel uit, getuige de naaldvormige penis die hij heeft. Het wormpje is doorzichtig, dus onder de microscoop is zichtbaar waar sperma na een paring terecht is gekomen. Dat is meestal ergens in het onderlijf of in het midden, waar de eicellen zich bevinden.

De platworm kan ook zijn eigen eicellen bevruchten. Een goede optie is dat niet, want zelfbevruchting levert minder nakomelingen op dan een paring en hun overlevingskans is kleiner, hebben Steven Ramm en collega’s laten zien. Maar een diertje dat geen soortgenoten ontmoet en dus geen sperma dreigt te ontvangen, gaat er uiteindelijk toch toe over: beter weinig nakomelingen dan helemaal geen. Hij moet dan zijn sperma bij zichzelf injecteren, anders bereikt het zijn eicellen niet.

Gekke plaats

Nu meldt Ramm dat de diertjes het sperma op een wel heel merkwaardige plaats bij zichzelf inspuiten: hij vindt het sperma na een zelfbevruchting meestal terug in de kop!

Het klinkt gruwelijk, maar kennelijk kunnen de platwormen met hun penis, die helemaal achteraan zit, alleen hun kop bereiken. Het is een gekke plaats voor bevruchting – maar het kan niet anders. En het werkt.

Willy van Strien

Foto: Macrostomum hystrix; de bollen zijn bevruchte eitjes die zich ontwikkelen. Lukas Schärer

The Universe News bespreekt het onderzoek
Zo ziet het penisduel van Pseudobiceros bedfordi er uit; de platwormen hebben een dubbele penis.

Bronnen:
Ramm, S.A., A. Schlatter, M. Poirier & L. Schärer, 2015. Hypodermic self-insemination as a reproductive assurance strategy. Proc. R. Soc. B 282: 1811. Doi: 10.1098/rspb.2015.0660
Ramm, S.A., D.B. Vizoso & L. Schärer, 2012. Occurrence, costs and heritability of delayed selfing in a free-living flatworm. Journal of Evolutionary Biology 25: 2559–2568. Doi: 10.1111/jeb.12012
Michiels, N.K. & L.J. Newman, 1998. Sex and violence in hermaphrodites. Nature 391: 647. Doi: 10.1038/35527

Man met een luchtje

22 juli 2015 /

Orchideeënbij pronkt met zorgvuldig verzamelde geuren

Orchideebij verzamelt luchtjes

Mannetjes van orchideeënbijen hebben een unieke manier om indruk te maken op vrouwtjes: ze verzamelen geuren. Ze werken hun hele leven aan een geurmengsel dat steeds omvangrijker en complexer wordt, schrijven Thomas Eltz en collega’s, en laten dat geurboeket los tijdens de balts.

Een prachtige kleur met metaalglans is voor mannelijke orchideeënbijen kennelijk niet genoeg om vrouwtjes te verleiden. Ze moeten ook lekker ruiken. Orchideeënbijen (Euglossini, zo’n 200 soorten) komen voor in tropisch Amerika. Ze leven niet in kolonies, zoals de honingbij, maar op zichzelf. Mannetjes nemen een territorium in en proberen bij vrouwtjes in de smaak te vallen.
Een zelfgemaakt parfum zorgt daarbij voor een onweerstaanbaar luchtje. Het parfum bestaat uit een mengsel van geuren die de mannetjes hebben verzameld bij bloemen, rottend hout, wondsap van bomen en – vreemd genoeg -poep.

Verrijkt vet

Er zijn ongeveer 650 soorten orchideeën die hun voordeel doen met de verzameldrift van de orchideeënbijen. Ze laten zich uitsluitend door deze mannelijke bijen bestuiven, in ruil voor een kostbare geur: een vorm van samenwerking tussen bij en orchidee.

Orchideebij met vergrote achterpotenDe bijen vangen de vluchtige geuren door een vettig goedje op een welriekend oppervlak te spugen. De geurstoffen trekken in het vet. Met hun poten proppen de bijen het verrijkte vet vervolgens in speciale zakken aan hun sterk vergrote achterpoten. Regelmatig halen ze opgeslagen geurvet weer te voorschijn om opnieuw luchtjes in te sluiten, ontdekten Thomas Eltz en collega’s. Zo leggen ze stukje bij beetje een omvangrijk en complex geurmengsel aan.

Vrouwtjes

Waar ze het voor doen, bleef lang onduidelijk. Maar Eltz denkt dat het is om vrouwtjes te verleiden. Een mannetje dat wil paren voert een balts uit in zijn territorium. Daarbij maakt hij zweefvluchten waarbij hij zijn poten op een karakteristieke manier beweegt. Onder zijn lijf vegen de rechter- en linker middenpoot beurtelings langs de zakken van de tegenoverliggende achterpoot. Bosjes haren op de middenpoten nemen daarbij wat vet op. De wapperende vleugels verspreiden vervolgens de geuren die vrijkomen.
Proeven in het lab laten zien, dat vrouwtjes daar op af komen. Op grond van de geur, is het idee, weten ze geschikte mannetjes op te sporen.

Ze kunnen allereerst vaststellen of ze met een mannetje van de eigen soort te maken hebben. Elke soort orchideeënbij heeft namelijk een kenmerkend geurboeket van tientallen bestanddelen. De soorten Euglossa dilemma en Euglossa viridissima bijvoorbeeld lijken uiterlijk sprekend op elkaar, maar aan de geur zijn ze te onderscheiden. Dat betekent dat de mannetjes hun geurmengsel zorgvuldig samenstellen: alle bestanddelen in precies de juiste verhoudingen.

Overlever

Waarschijnlijk is een goede geur daarbij ook een teken van kwaliteit, schrijft Eltz nu. De mannetjes van een soort verschillen onderling in de intensiteit en complexiteit van hun geur, en er zijn in verhouding weinig mannetjes die hoog scoren. Dat is geen wonder, want het kost veel tijd en energie om alle geurcomponenten, die schaars zijn, te vinden en te verzamelen. De mannetjes blijven er hun hele leven mee bezig en hoe ouder een mannetje is, hoe intenser en complexer de geur is die hij al baltsend verspreidt. Een oudere man is een bewezen overlever, dus waarschijnlijk heeft zo’n man een goede erfelijke kwaliteit die zijn nakomelingen zullen erven. Een goed ruikende man is, kortom, aantrekkelijk.

Maar we moeten nog wachten op het bewijs dat vrouwtjes inderdaad een voorkeur hebben voor mannetjes met een sterke lucht.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Euglossa dilemma mannetje. Bob Peterson (Wikimedia Commons)
Klein: Euglossa viridissima mannetje. Thomas Eltz

Bronnen:
Eltz, T., C. Bause, K. Hund, J.J.G. Quezada-Euan & T. Pokorny, 2015. Correlates of perfume load in male orchid bees. Chemoecology 25:193-199. Doi: 10.1007/s00049-015-0190-9
Eltz. T., Y. Zimmermann, J. Haftmann, R. Twele, W. Francke, J.J.G. Quezada-Euan & K. Lunau, 2007. Enfleurage, lipid recycling and the origin of perfume collection in orchid bees. Proc. R. Soc. B 274: 2843-2848. Doi: 10.1098/rspb.2007.0727
Eltz, T., D.W. Roubik & M.W. Whitten, 2003. Fragrances, male display and mating behaviour of Euglossa hemichlora: a flight cage experiment. Physiological Entomology 28: 251-260. Doi: 10.1111/j.1365-3032.2003.00340.x

Vers bloed

15 juli 2015 /

Zebramangoesten ontketenen oorlog om incest te vermijden

Zebramangoest leeft in familiegroepen

Zebramangoesten leven vaak in groepen waar iedereen familie van elkaar is. Dan is het moeilijk om incest te vermijden. Toch weten de dieren inteelt aardig te beperken, ontdekten Hazel Nichols en Jennifer Sanderson.

Jongen die uit nauw verwante ouders worden geboren, zijn gemiddeld minder gezond dan jongen van ouders die geen naaste familie van elkaar zijn. Dat is een probleem voor zebramangoesten.
Deze kleine roofdieren, verwant aan stokstaartjes, leven in hechte familiegroepen. Jonge dieren blijven wonen in de groep waarin ze zijn geboren totdat ze al lang en breed volwassen zijn en vaak zelfs levenslang. Immigranten accepteert een groep niet. En zo kan het gebeuren dat iedereen familie van elkaar is: vader of moeder, opa of oma, zoon of dochter, kleinzoon of kleindochter, broer of zus, oom of tante, neef of nicht. Incest is onvermijdelijk.

Toch weten de dieren er nog het beste van te maken, laten Hazel Nichols en Jennifer Sanderson zien. Beiden behoren tot een team van onderzoekers dat al twintig jaar een populatie zebramangoesten in Oeganda intensief bestudeert. De populatie telt meerdere familiegroepen van gemiddeld twintig individuen. De onderzoekers kennen de dieren individueel en dankzij dna-onderzoek kennen ze ook de familierelaties.

Stiekem paren

Drie tot vier keer per jaar worden de vrouwen van een groep tegelijk vruchtbaar. De dominante, oudere mannen nemen een of enkele vruchtbare vrouwen onder hun hoede, paren met hen en proberen te voorkomen dat een ander dat ook doet.
De mannen eigenen zich niet zomaar partners toe, laat Sanderson zien, maar kiezen vrouwen uit de groep aan wie ze het minst nauw verwant zijn. Vrouwen op hun beurt hebben seks met hun bewaker. Maar stiekem paren ze vaak ook met andere mannen. En als ze dat doen, dan zoeken ze mannen uit die in de familiestamboom verder van hen af staan dan hun vaste partner. Zo weten mannen en vrouwen ernstige incest te beperken.

En er is nog iets dat meer zoden aan de dijk zet. Vrouwen zorgen regelmatig voor echt vers bloed: een op de vijf jongen heeft een vader die niet tot de groep behoort.

Oorlog

Maar daar moeten de dames veel voor over hebben. Ze kunnen niet zomaar naar een andere groep gaan, daar een man uitkiezen en met hem paren. De groepen verdedigen hun territorium fel tegen elkaar en dulden geen enkele indringer.
Er is alleen kans om met een vreemde man in contact te komen tijdens een oorlog, die plaats vindt als de groepen vechten om voedsel of om grondgebied. Dat gaat er zeer gewelddadig aan toe. Er vallen doden en gewonden, onder vrouwen net zo veel als onder mannen en het allermeest onder onvolwassen dieren. Te midden van de chaos proberen vrouwen van beide partijen dan te paren met een man uit het vijandelijke kamp.
De kans op een confrontatie tussen twee groepen is groter als de vrouwen in een van de twee groepen vruchtbaar zijn. Vers bloed lijkt dus een motief te zijn om een oorlog te ontketenen, naast de behoefte aan voedsel en grondgebied.

Nichols constateerde dat de jongen die uit een paring buiten de groep worden geboren een grotere kans hebben om de eerste weken te overleven. Ze blijken inderdaad gezonder. Maar moeten vrouwen daarvoor het risico nemen dat ze sneuvelen? Dat hun nog onvolwassen jongen de dood vinden? Dat de groep leden verliest en daardoor een slechtere positie heeft bij toekomstige gevechten om voedsel en grondgebied?

Incest

De vrouwen blijken die kosten goed tegen de baten af te wegen. Ze sturen pas aan op oorlog als er in hun eigen groep alleen nauwe verwanten leven.
Dat is namelijk niet altijd zo.
De meeste groepen ontstaan als een club mannen fuseert met een club vrouwen. Zo’n mannenclub is gezamenlijk uit een familiegroep vertrokken of weggestuurd. Deze mannen zijn allemaal vader, opa, zoon, kleinzoon, broer, oom of neef van elkaar. Een loslopende vrouwenclub is verjaagd uit een familiegroep; vrouwen vertrekken nooit vrijwillig. De mannen uit de nieuwe fusiegroep zijn dus onderling verwant en de vrouwen ook, maar de mannen zijn geen naaste familie van de vrouwen. Van incest is binnen zo’n jonge groep geen sprake.
Een nieuwe groep kan ook ontstaan als een mannenclub een bestaande familiegroep aanvalt, de mannen verjaagt en met de vrouwen gaat samenleven. Ook dan zijn mannen en vrouwen geen familie van elkaar.

Kliek

Maar omdat de jongen in de groep blijven en zich voortplanten, en hun jongen later ook, ontstaat er langzaamaan een kliek waarin alle mannen verwant zijn aan alle vrouwen. Dan neemt de kans op incest toe, en daarmee de kans op minder gezond nageslacht. En dan doen vrouwen er verstandig aan om buiten de groep te paren – ook al gaat dat gepaard met bloedvergieten.

Dat is precies wat er gebeurt! In jonge groepen worden weinig jongen geboren waarvan de vader niet tot de groep behoort. Maar naarmate een groep ouder wordt, neemt het aantal jongen met een vreemde vader toe. Zo blijven ook vrouwen in oude familiegroepen gezonde jongen voortbrengen.

Willy van Strien

Foto: Jean Waldmann (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Nichols, H.J., M.A. Cant, & J.L. Sanderson, 2015. Adjustment of costly extra-group paternity according to inbreeding risk in a cooperative mammal. Behavioral Ecology, 3 juli online. Doi:10.1093/beheco/arv095
Sanderson, J.L., J. Wang, E.I.K. Vitikainen, M.A. Cant & H.J. Nichols, 2015. Banded mongooses avoid inbreeding when mating with members of the same natal group. Molecular Ecology, 11 juni online. Doi: 10.1111/mec.13253
Nichols, H.J., M.A. Cant, J.I. Hoffman & J.L. Sanderson, 2014. Evidence for frequent incest in a cooperatively breeding mammal. Biol. Lett. 10: 20140898. Doi: 10.1098/rsbl.2014.0898
Nichols, H.J., N.R. Jordan, G.A. Jamie, M.A. Cant & J.I. Hoffman, 2012. Fine-scale spatiotemporal patterns of genetic variation reflect budding dispersal coupled with strong natal philopatry in a cooperatively breeding mammal. Molecular Ecology 21: 5348-5362. Doi: 10.1111/mec.12015
Cant, M.A., E. Otali & F. Mwanguhya, 2002. Fighting and mating between groups in a cooperatively breeding mammal, the banded mongoose. Ethology 108: 541-555. Doi: 10.1046/j.1439-0310.2002.00795.x

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2025 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑