Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 28 van 42

Flinke vent

5 januari 2015 /

Verrassing: mannetje van bot-etende worm wordt volwassen


Bij de pas ontdekte worm uit zee Osedax priapus groeien jonge mannetjes uit en worden ze haast even groot als vrouwtjes, melden Greg Rouse en collega’s. Is dat zo bijzonder? Ja, het is heel verrassend. Deze worm behoort namelijk tot een groep soorten waarbij de mannetjes blijven steken in het larvale stadium en microscopisch klein zijn. Priapus is een uitzondering.

Gek, gekker, gekst – alles is raar aan Osedax-wormen, oftewel ‘bot-etende wormen’. Om te beginnen de plaats waar deze diertjes leven: op walviskarkassen die diep op de zeebodem liggen. Die karkassen trekken allerlei aaseters aan. Zo gauw er botten bloot liggen verschijnt daarop een hoogpolig tapijtje van Osedax-wormen. De diertjes staan omhoog gericht naast elkaar, elk vast op zijn plaats. De wormen hebben vier geveerde uitsteeksels op de kop, de palpen, die dienen als kieuwen: ze nemen zuurstof uit het water op en staan koolzuurgas af.

Ook de manier waarop deze wormen zich voeden is ongewoon. Een mond en een spijsverteringskanaal hebben ze niet. In plaats daarvan doordringt een vertakt wortelstelsel het walvisbot. In die wortels leven bacteriën die eiwitten en vetten uit de beenderen afbreken. De wormen halen hun voedingsstoffen dan weer uit die bacteriën. De term bot-etende worm is dus niet helemaal correct. De wormen leven wel van bot, maar indirect.

Korte levenscyclus

Maar het allervreemdste is dat de in het walvisbot verankerde wormen allemaal vrouwtjes zijn. Onder in hun lijf zit een grote zak met eicellen. Eitjes die rijp zijn komen een voor een door een eileider omhoog en ploepen tussen de palpen naar buiten. De meeste eitjes zijn bevrucht en ontwikkelen zich tot larven. Maar gebeurt dat dan zonder mannetjes?

De bot-etende Osedax-wormen zijn in 2002 ontdekt, via een op afstand bestuurbare onderwaterrobot. Pas toen er exemplaren naar het lab waren gehaald, merkten ontdekkers Greg Rouse en Robert Vrijenhoek dat er wel degelijk mannetjes bestaan. Ze zijn alleen nauwelijks te zien: ze zijn microscopisch klein en zitten vastgehaakt aan de binnenkant van de doorzichtige buis die elk vrouwtje omgeeft.

De mannetjes zijn niet alleen klein, maar in veel opzichten ook onvolwassen. Als een vrouwtje als larfje op een stuk bot is beland, groeit ze uit tot volwassen worm die ademhaalt en zich voedt via bacteriën die ze als jong diertje heeft opgenomen. Maar een mannetje ontwikkelt zich niet. Hij blijft larve en leeft op de voorraad voedingsstoffen die hij in het ei heeft meegekregen (de larven kunnen niet eten). Als hij in het omhulsel van een vrouwtje terecht gekomen is, zet hij die voorraad om in zaadcellen. Meer doet hij niet. Hij heeft zijn levenscyclus tot het minimum ingekort.

Minimannen

Rouse en Vrijenhoek denken dat het geslacht van de wormen niet erfelijk vast ligt, maar bepaald wordt als ze zich als larven ergens vestigen. De larven worden door de stroom meegevoerd en zakken op een goed moment naar beneden, als ze geluk hebben op een walvisbot. De eerste larven die zo’n plaats bereiken, worden vrouwtjes. Zij groeien snel en nemen zo veel mogelijk voedingsstoffen uit het bot op, tot alles is uitgeput. Daarmee produceren ze een grote hoeveelheid eitjes.
De larven die later arriveren, komen niet meer allemaal op het bot terecht. Steeds meer nieuwkomers landen op een vrouwtje; zij zoeken een goede plek in haar omhulsel en worden mannetjes. Die mannetjes zitten veilig en dicht bij de eicellen, dus kunnen het beste meteen maar sperma gaan produceren – en dat doen ze dan ook.

Langzaam maar zeker verzamelt elk vrouwtje een harem van minimannen in haar omhulsel. Als ze geluk heeft is er al een mannetje binnen voordat haar eerste eitjes rijp zijn, anders blijven die onbevrucht. In de loop van haar leven komen er steeds nieuwe mannetjes bij en zo is ze verzekerd van voldoende sperma.

Efficiënt

Biologen hebben inmiddels zo’n 20 soorten Osedax-wormen ontdekt. Die leven allemaal op dezelfde manier: vrouwtjes groeien met een wortelstelsel in botten die op de zeebodem liggen (meestal van een walvis), voeden zich met behulp van bacteriën, ademen door vier palpen en produceren eicellen. Microscopisch kleine dwergmannetjes vestigen zich als larve in het omhulsel van vrouwtjes en leveren zaadcellen tot hun voedselvoorraad op is. Vreemd misschien, maar efficiënt.

Volgroeide mannen

Maar nu is er onverwacht nieuws. Rouse en collega’s doken een nieuwe Osedax-soort uit zee op die dramatisch afwijkt van de andere. De mannetjes van deze soort groeien namelijk wél uit. Ze worden niet helemaal zo groot als vrouwtjes, maar komen aardig in de buurt. En ze worden volwassen. Ze verankeren zich met een wortelstelsel in bot, huisvesten bacteriën die stoffen in dat bot voor hen verteren en ademen via palpen op de kop – net als vrouwtjes. Onderin hun lijf maken ze zaadcellen aan in een grote zak. Via een zaadleider gaan die omhoog en verzamelen zich in een blaasje in de kop. Van daar kunnen ze naar buiten.
Deze volgroeide en volwaardige mannetjes zijn een complete verrassing na al die dwergmannetjes die in het larvale stadium blijven steken.

Uit dna-vergelijkingen maken de onderzoekers op dat de voorouder die alle Osedax-soorten gemeenschappelijk hebben de typische levensstijl met dwergmannetjes moet hebben gehad. De pas ontdekte soort, die ze Osedax priapus noemen, stamt af van een soort met dwergmannetjes.
Waarom houdt deze soort zich niet aan het patroon? Waarom worden deze mannetjes wel volwassen?

Potentie

Daar zijn de onderzoekers nog niet helemaal uit. Ze denken dat het ermee te maken heeft dat de vrouwtjes van Osedax priapus klein zijn vergeleken met vrouwtjes van andere soorten. Er komen daardoor heel veel larven op een stuk bot terecht voordat het vol is. Als dat allemaal vrouwtjes worden, kunnen die hun eitjes niet laten bevruchten. Daarom is het voor larven die het bot bereiken ook een goede optie om als mannetje, en niet als vrouwtje, uit te groeien.
Dan is het niet langer zinvol om dwergman te worden. Een volwassen mannetje heeft namelijk meer potentie. Omdat hij zich voedt kan hij meer sperma produceren dan een larvaal mannetje dat is aangewezen op de voorraad voedingsstoffen in zijn eitje. Als hij vrij staat, kan hij bovendien meer dan één vrouwtje bedienen.

Vraag is nog waardoor een Osedax priapus-larve die op een bot landt ofwel mannetje ofwel vrouwtje wordt.

Priapus

Aan de mannetjes is nog wel af te zien dat ze van een soort met dwergmannetjes afstammen. Ze zijn kleiner dan vrouwtjes en ze hebben maar twee palpen, en niet vier. Er is geen plaats voor vier vanwege het spermablaasje in de kop.
Bovendien produceren de mannetjes zaadcellen die niet goed in zeewater kunnen zwemmen. Voor de dwergmannetjes waar ze van afstammen was dat geen probleem, want hun zaadcellen hoefden niet te reizen. Maar priapus-mannetjes moeten zien dat hun zaadcellen bij een vrouwtje komen. Hoe doen ze dat?

De onderzoekers denken dat hun lijf als penis fungeert. De wormen kunnen zich flink uitrekken en buigen, en zo de kop van vrouwtjes bereiken. Dat was de reden om deze worm Osedax priapus te noemen, naar Priapus, vruchtbaarheidsgod met gigantische penis.
Een toepasselijke naam.

Willy van Strien

Foto’s: Osedax priapus, links boven vrouwtje (het streepje is 1 millimeter), rechts onder mannetje (het streepje is 0,3 millimeter). Greg Rouse

Bekijk een filmpje over de eerder ontdekte Osedax-soorten op Discovery News

Bronnen:
Rouse, G.W., N.G. Wilson, K. Worsaae & R.C. Vrijenhoek, 2015. A dwarf male reversal in bone-eating worms. Current Biology, 11 december 2014 online. Doi: 10.1016/j.cub.2014.11.032
Rouse, G.W., K. Worsaae, S.B. Johnson, W.J. Jones & R.C. Vrijenhoek, 2008. Acquisition of dwarf male “harems” by recently settled females of Osedax roseus n. sp. (Siboglinidae; Annelida). The Biological Bulletin 214: 67-82.
Vrijenhoek, R.C., S.B. Johnson & G.W. Rouse, 2008. Bone-eating Osedax females and their ‘harems’ of dwarf males are recruited from a common larval pool. Molecular Ecology 17: 4535-4544. Doi: 10.1111/j.1365-294X.2008.03937.x
Rouse, G.W., S.K. Goffredi & R.C. Vrijenhoek, 2004. Osedax: bone-eating marine worms with dwarf males. Science 305: 668-671. Doi: 10.1126/science.1098650

Vogelevolutie in grote lijnen

22 december 2014 /

Sommige vogelgroepen krijgen een nieuwe plaats

De wat lompe hoatzin is verwant aan de elegante kraanvogels. Dat blijkt uit een pas gepubliceerde vogelstamboom die veel bestaande kennis bevestigt, maar ook hier en daar afwijkt. En die vooral de grote lijn laat zien.

De vogelstamboom laat zich lastig reconstrueren. Onduidelijk is vooral hoe de grote takken, de ongeveer 40 vogelordes, ten opzichte van elkaar aan de boom zitten. Orde is de eenheid boven familie.
Een team van 100 onderzoekers uit 20 landen heeft nu die takken ingetekend. Erich Jarvis en collega’s brachten het hele genoom (al het dna) in kaart van 48 soorten vogels, één van elke orde en wat soorten extra. Door die genomen te vergelijken achterhaalden ze de evolutionaire geschiedenis van de vogels. Ten koste van zo’n 400 uur computertijd.

Voor de grote meteorietinslag van 65 miljoen jaar geleden – die de dinosauriërs en veel andere soorten dieren elimineerde – hadden de vogels zich in drie groepen opgesplitst, zo was al bekend. Als eerste was de tak van de Palaeognathae (grote loopvogels en tinamoes) verschenen, en vervolgens waren de eendvogels (eenden, ganzen, zwanen) en de hoendervogels gezamenlijk afgetakt.

Vertakkingen

Jarvis beschrijft hoe het de grote derde groep, de Neoaves, is vergaan. Vlak voor de meteorietinslag splitste die zich in twee hoofdgroepen: Columbea en Passerea. Tot de Columbea behoren onder meer duiven plus zandhoenders en flamingo’s plus futen. Onder de Passerea vallen enkele kleine takken en twee grote: de Passerea-landvogels (Telluraves) en de Passerea-watervogels (Aequornithia), die zich beide weer verder vertakten. Dat gebeurde in korte tijd en dat is de reden dat de geschiedenis zo moeilijk te reconstrueren is.
Columbea en Passerea zijn nieuwe namen die hun weg naar Wikipedia inmiddels al hebben gevonden. De naam Telluraves was vorig jaar door een andere groep onderzoekers bedacht; Aeqornithia is een nieuwe naam.

De nieuwe stamboom laat een paar opvallende dingen zien.
Ten eerste: drie keer is een vogeltak te water gegaan: de eendvogels; de flamingo’s plus de futen; en de Passerea-watervogels.
Ten tweede: de roofvogels, die tot de Passerea-landvogels behoren, zitten niet op één tak. Valken staan apart van gieren en arenden. Uit de plaats van de roofvogels leiden de onderzoekers af dat de gemeenschappelijke voorouder van de Passerea-landvogels een roofvogel geweest moet zijn. Dat zou betekenen dat onder meer zangvogels, papegaaiachtigen en bijeneters van een roofvogel afstammen.
Ten derde: drie keer leerden vogels geluid van betekenis maken: kolibries, papegaaiachtigen en zangvogels.

Lastige soorten

Een moeilijke klant was altijd de hoatzin. Het is een apart geval, de enige vertegenwoordiger van een orde. De jongen hebben klauwtjes aan de vleugels waardoor deze soort dichter bij de reptielachtige voorouders lijkt te staan dan andere vogels.
Maar dat is misleidend: de hoatzin hoort bij de Neoaves. Wel was het moeilijk zijn precieze plek te vinden. Hij staat nu tussen de Passerea met als naaste familieleden kraanvogelachtigen en steltloperachtigen.
Een ander lastig geval waren de muisvogels, die als muizen over takken scharrelen (en toevallig ook een lange staart hebben). Zij krijgen een plaats naast trogons, neushoornvogels, spechten en bijeneters, in de groep Passerea-landvogels.

Nieuwe buren

Twee jaar geleden publiceerden Walter Jetz en collega’s een complete vogelstamboom, tot op soortsniveau. Die was ook op dna-analyse gebaseerd, maar dan op een vergelijking van kleine stukken dna van een groot aantal soorten. Deze boom heeft overeenkomsten met de nieuwe, maar er zijn ook verschillen. Bij Jetz, bijvoorbeeld, staat de hoatzin in de buurt van duiven, flamingo’s en futen, dus bij de vogels die nu de hoofdgroep Columbea vormen. Een groot verschil.
De muisvogels zitten bij Jetz in de buurt van valken en papagaaien. Ze hebben dus andere buren dan bij Jarvis, maar ze zitten wel bij wat nu de Passerea-landvogels zijn.
De verschillen laten nog eens zien hoe moeilijk sommige vogels te plaatsen zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: hoatzin. Douglas Sprott (Creative Commons)
Klein: blauwnekmuisvogel. Doug Janson (Wikimedia Commons)

Zie ook:
Complete vogelstamboom

Bron:
Jarvis E.D. en vele anderen, 2014. Whole-genome analyses resolve early branches in the tree of life of modern birds. Science 346: 1320-1331. Doi: 10.1126/science.1253451

Een kleine landbouwgeschiedenis

18 december 2014 /

Bladsnijdermieren en schimmels werden onafscheidelijke partners

Een kolonie van bladsnijdermieren neemt planten flink te grazen. Ze kunnen leven van het verse blad dat ze in grote hoeveelheden verzamelen dankzij schimmels die het voor hen verteren. Ze kweken die met de grootste zorg. De bladsnijders kunnen niet zonder hun schimmels, en die schimmels kunnen ook niet zonder de mieren. Henrik de Fine Licht en andere onderzoekers ontrafelen hoe die hechte band tot stand gekomen is.

De geschiedenis van de mierenlandbouw  begon zo’n 50 miljoen jaar geleden, in Zuid-Amerika. Er was toen een mierensoort die schimmels liet groeien in zijn nest, schimmels die verwant waren aan de champignon. De schimmels leefden van organisch afval, zoals plantenresten. Ze braken die af en de mieren voedden zich met de afbraakproducten en aten van de schimmels.
Zo gebruikten deze mieren indirect organisch afval als voedselbron. Tot dan toe konden ze daar niets mee omdat het spul onverteerbaar voor ze was. Maar de schimmels maakten het bruikbaar. De mieren sleepten organisch afval aan, de schimmels groeiden lekker door en de mieren tastten toe.

Afhankelijk

Van deze innoverende mier stamt een grote groep mierensoorten af die er schimmeltuintjes op na houden. Als regel houdt elke soort zijn eigen schimmel bij zich. Een jonge koningin die een nieuw nest sticht, neemt een stukje van de schimmeltuin uit het ouderlijk nest mee om haar eigen kweek te starten. Heel soms wisselt een mier van schimmelsoort of stapt er een over op een andere variëteit van een soort.

Al snel waren de eerste schimmelkwekers op de schimmels aangewezen om voldoende te eten te hebben. Ze konden er niet meer buiten.
Die afhankelijkheid was aanvankelijk niet wederzijds. De schimmels leefden in de mierennesten van hetzelfde materiaal als daarbuiten, en hoewel ze het goed hadden in de nesten, konden ze ook buiten de mierennesten leven. Daar maakten ze ook vruchtlichamen (paddenstoelen); in de nesten hielden de mieren dat tegen.
De oudste groepen schimmelkwekende mierensoorten leven nog steeds op deze manier, met halfwilde schimmels.

Voedzame bolletjes

Maar zo’n 30 miljoen jaar na het begin van de mierenlandbouw (dus nu zo’n 20 miljoen jaar geleden) ontwikkelde zich een schimmelvariëteit die de band met zijn kweker versterkte. Onder de toplaag van de schimmeltuin – de laag met nieuw materiaal dat de mieren voortdurend aanvullen – vormde die schimmel speciale voedselbolletjes voor de mieren. Aan het einde van de schimmeldraden zwollen de laatste cellen op en de opgezwollen uiteinden van meerdere draden bundelden zich tot bolletjes die vol zaten met vetten, koolhydraten en eiwitten.
Hieruit ontstond een nieuwe tak aan de stamboom van schimmelkwekende mieren, de tak van ‘hogere schimmelkwekers’ met een echt gewas. Ze oogsten de bolletjes als voedsel voor hun larven en henzelf. Ze gebruiken allemaal dezelfde variëteit van de champignonachtige schimmelsoort Leucoagaricus gongylophorus.

Gedomesticeerd

In dit landbouwsysteem levert de schimmel niet alleen een hoogwaardig product, maar hij krijgt ook iets terug. De mieren helpen hem om sneller te groeien. In de bolletjes met voedsel zitten namelijk ook enzymen die het nieuwe materiaal voor de schimmel kunnen afbreken. Die enzymen passeren de mierendarmen ongeschonden en de werksters deponeren ze in hun druppelvormige uitwerpselen bovenop de tuin. Het nieuwe materiaal dat daar ligt wordt zo alvast een beetje voorbewerkt en nieuwe schimmeldraden kunnen makkelijker van onderaf doorgroeien.
Het gewas is afhankelijk geworden van de mieren. De schimmels met voedselbolletjes kunnen niet meer buiten mierennesten leven. Ze zijn volledig gedomesticeerd.

Dankzij de enzymen die de mieren over de tuin verspreiden kan het gewas van hogere schimmelkwekers ook moeilijker afbreekbaar materiaal omzetten: pas afgevallen blad, afgevallen bloemen en vruchten. De mieren gingen meer en meer van zulk spul halen.
De nieuwe landbouwpraktijk was succesvol. Mierenkolonies werden groter en complexer, met verschillende typen werksters.

Nieuwe innovatie

Tien miljoen jaar geleden ontstond bij een van de hogere schimmelkwekers opnieuw een innovatie: levend blad als nieuwe grondstof voor de schimmelcultuur. Dat was de oorsprong van de groep van de bladsnijdermieren. Ze behoren tot twee geslachten: Acromyrmex en Atta en er zijn ongeveer 45 soorten. Zij praktiseren landbouw op het hoogste niveau.
Werksters van bladsnijders knippen stukjes blad van planten af en dragen die naar het nest. In Zuid-Amerika kun je een optocht van zulke ‘parasolmieren’ zien: een vrolijk gezicht. Voor de uitgekozen planten is het minder mooi, want de mieren plegen een grote aanslag op hen. In het nest maken ze de stukjes blad fijn, zodat de schimmel het makkelijker kan koloniseren.

Een probleem van vers blad is dat het vaak giftig is; het gif moet de plant tegen planteneters beschermen. Daar kwam een oplossing voor. De bolletjes van het schimmelgewas bevatten, naast voedingsstoffen en verteringsenzymen, minstens één enzym dat giftige stoffen in verse bladeren onschadelijk maakt. Net als de verteringsenzymen komt ook dat ontgiftende enzym via de mieren op het verse blad terecht.

Hoogproductief

De bladsnijders gebruiken allemaal dezelfde schimmelvariëteit. De huidige variëteit vestigde zich zo’n twee tot vier miljoen jaar geleden bij alle bladsnijders en verdrong het voorgaande ras.
De kolonies van bladsnijders zijn gigantisch groot, zeer complex en blijven tientallen jaren in stand. De mieren kweken de schimmels in hoogproductieve monoculturen (elk nest heeft zijn eigen type van de gemeenschappelijke variëteit) en houden hun gewas vrij van ziekten en plagen. De tuin is een dynamisch geheel. Bovenop leggen de bladsnijders steeds nieuw fijngemaakt blad. Aan de onderkant van de tuin is het materiaal uitgeput. Dat halen de mieren weg.
Het is een ongelooflijk geavanceerd systeem waar zowel de kwekers als het gewas bij floreren.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Atta colombica. Henrik Hjarvard de Fine Licht
Klein: Atta cephalotes. Hans Hillewaert (Wikimedia Commons)

Meer over mierenlandbouw:
Bij de mier exploiteert het gewas ook de boer (De Volkskrant)

Bronnen:
De Fine Licht, H.H., J.J. Boomsma & A. Tunlid, 2014. Symbiotic adaptations in the fungal cultivar of leaf-cutting ants. Nature Communications, 1 december online. Doi: 10.1038/ncomms6675
De Fine Licht, H.H. & J.J. Boomsma, 2010. Forage collection, substrate preparation, and diet composition in fungus-growing ants. Ecological Entomology 35: 259-269. Doi: 10.1111/j.1365-2311.2010.01193.x
De Fine Licht, H.H., M. Schiøtt, U.G. Mueller & J.J. Boomsma, 2010. Evolutionary transitions in enzyme activity of ant fungus gardens. Evolution 64: 2055-2069. Doi:10.1111/j.1558-5646.2010.00948.x
Mikheyev, A.S., U.G. Mueller & P. Abbot, 2010. Comparative dating of attine ant and lepiotaceous cultivar phylogenies reveals coevolutionary synchrony and discord. The American Naturalist 175: E126-E133. Doi: 10.1086/652472
Schultz, T.R. & S.G. Brady, 2008. Major evolutionary transitions in ant agriculture. PNAS 105: 5435-5440. Doi: 10.1073/pnas.0711024105

Knap spel

10 december 2014 /

Jonge vogel doet met succes een giftige rups na

Een pas uitgekomen grauwe treurtiran is een oranje donsballetje dat weinig weg heeft van een jong vogeltje. Waar lijkt hij eigenlijk wel op? En waarom is hij zo vreemd? Gustavo Londoño en collega’s geven een antwoord.

De grauwe treurtiran (Laniocera hypopyrra), een zangvogel uit het Amazonegebied van Zuid-Amerika, draagt een somber grijs kostuum, precies zoals de naam doet vermoeden. Die zal niet zo gauw de aandacht van roofvijanden trekken.

Hoe verbazend anders ziet het jong eruit als het uit het ei kruipt. Hij heeft een vrolijk clownspakje aan; zijn donsveren dragen oranje haren met witte punten. Het beestje lijkt totaal niet op zijn ouders. Het heeft ook niets weg van andere jonge vogeltjes, die juist onopvallend gekleurd zijn.

Geduld

Een jonge grauwe treurtiran gedraagt zich bovendien gek, zo blijkt uit onderzoek van Gustavo Londoño en collega’s. Zij observeerden een jong in zijn nest (in dat nest lag nog een ei, maar dat kwam niet uit) en maakten een video-opname. Als een van de ouders komt aanzetten met voedsel, zou je verwachten dat het knaloranje jong meteen zijn bek wijd open spert. Maar dat doet hij niet. In plaats daarvan houdt hij zijn snavel en ogen naar beneden gericht en zwaait hij langzaam heen en weer. Pas na een tijdje, vermoedelijk na een seintje van de ouder, heft hij zijn kopje op en doet zijn bek open – en krijgt zijn hapje.
Het jonkie moet geduld hebben, want pa of ma blijft eerst een hele minuut met volle snavel op de nestrand zitten en laat de kleine wachten. Alsof die moet leren om zich te beheersen. Het is allemaal zeer bizar.

Waarom ziet dit jong er zo uitbundig uit? Waarom doet hij zo raar als er eten wordt gebracht?

Gevaarlijk

Dat is natuurlijk niet voor niets. De biologen veronderstellen dat het jong een giftige, harige rups nabootst, zowel qua uiterlijk als qua gedrag. Giftige rupsen komen voor in het Amazonegebied.

Het mooie is dat ze de rups hebben gevonden waarvoor het jonge vogeltje zich waarschijnlijk uitgeeft, en de gelijkenis is treffend! Het gaat om een kanjer die vrijwel even groot is als een jonge grauwe treurtiran (meer dan 10 centimeter) en vol zit met oranje haren met witte punten. Het is de rups van een flanelmot van de familie Megalopygidae (het is niet bekend welke soort het is).

Deze rups is inderdaad gevaarlijk. Tussen zijn haren zitten stekels die een krachtig gif bevatten. Het spul is zelfs voor mensen onprettig. Wie zo’n rups aanraakt krijgt een pijnlijke, ontstoken plek en soms nog vervelender verschijnselen zoals hoofdpijn en misselijkheid. Met de felle kleur waarschuwt de rups zijn vijanden: afblijven!
Doordat de jonge vogel deze giftige rups met succes imiteert, zullen roofvijanden ook hem niet pakken, hoewel hij wel eetbaar is. Zo leidt hij roofvijanden, zoals roofvogels en apen, om de tuin. De ouders spelen het spelletje mee; door eerst lang te blijven zitten als ze met voer bij het nest arriveren, wekken ze niet de schijn dat ze een jong komen voeren.

De bescherming tegen roofvijanden komt goed van pas. Het nest is open, dus het jong is goed zichtbaar. De oranje kleur dient waarschijnlijk ook nog als schutkleur tegen de droge bladeren waarmee het nest is bekleed.

Gewoon vogeltje

Als het kleintje twee weken oud is, verschijnen er donkere stippen. De echte veren komen door en de donsveren met witte punten vallen uit. Het beestje is nog steeds oranje, maar het wordt duidelijk een jong vogeltje. De abnormale zwaaiende beweging blijft achterwege en de ouders gaan vlotter voeren. Het spel is afgelopen.
Het vogeltje is nu niet meer zo kwetsbaar. De oogjes zijn open en het kan vleugels en poten bewegen.

Fernando D’Horta had het oranje uiterlijk van een jonge grauwe treurtiran al eerder beschreven en geopperd dat het een geval was van mimicry met een giftige rups als voorbeeld. Nu maken Londoño en collega’s dat aannemelijk doordat ze laten zien dat een jong zich ook gedraagt als rups en doordat ze een giftige rups gevonden hebben die model kan hebben gestaan.

Ook de jongen van de Braziliaanse klauwiercotinga (Laniisoma elegans) zien er uit als een harige rups, schreef D’Horta. Dat lijkt hetzelfde verhaal te zijn. Het zou mooi zijn als iemand kan vaststellen of het gedrag van deze jonge vogels ook zo rups-achtig is. En de rups vindt waar deze jongen op lijken.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Jonge grauwe treurtiran, twee weken oud. Santiago David
Klein: Volwassen grauwe treurtiran. Hector Bottai (Wikimedia Commons)

Kijk eens naar een jonge grauwe treurtiran op het nest en vergelijk hem met deze giftige Megalopygide-rups

Bronnen:
Londoño, G.A., D.A. García & M.A. Sánchez Martínez, 2014. Morphological and behavioral evidence of Batesian mimicry in nestlings of a lowland Amazonian bird. The American Naturalist, 26 november online. Doi: 10.1086/679106
D’Horta, F.M., G.M. Kirwan & D. Buzzetti, 2012. Gaudy juvenile plumages of cinereous mourner (Laniocera hypopyrra) and Brazilian Laniisoma (Laniisoma elegans). The Wilson Journal of Ornithology 124: 429-435. Doi: 10.1676/11-213.1

Ogen op steeltjes

4 december 2014 /

Hoe langer de oogsteel, hoe meer nakomelingen

Vrouwelijke én mannelijke steeloogvliegen (Teleopsis dalmanni) vallen voor een partner met ogen op heel lange steeltjes. Beide partijen hebben daar een goede reden voor, schrijven Alison Cotton en collega’s.

Steeloogvliegen zien er bizar uit: hun ogen staan op het uiteinde van lange, zijwaarts gerichte steeltjes. Daarop zitten ook de korte antennen. Als volwassen vliegen uit hun pop komen en nog zacht zijn, steken de ogen nog niet uit. Maar de jonge vliegen nemen een hap lucht, pompen die naar de basis van de ogen en hup!, die schieten uit als de neus van Pinokkio.
Teleopsis dalmanni, een bewoner van het tropisch regenwoud in Maleisië, is een van de vele soorten steeloogvliegen die er zijn.

Bekend was al dat mannetjes meer succes hebben naarmate hun ogen op langere steeltjes staan, zowel onderling als bij vrouwtjes. Als de avond valt zoeken mannetjes plantenwortels op die boven een riviertje hangen om daar te overnachten. Ze voeren strijd om een mooi plekje te veroveren. Twee mannetjes gaan dan tegenover elkaar staan en vergelijken hun oogsteellengtes. Het mannetje met de langste steeltjes wint deze krachtmeting zonder daadwerkelijk te hoeven knokken. De uitkomst is terecht, want de steellengte is een goede maat voor de conditie.

Kieskeurig

Vervolgens voegen zich een paar vrouwtjes bij elk mannetje met een mooie plek en een indrukwekkend ogenpaar; mannetjes met korte steeltjes laten ze links liggen. ’s Avonds zijn de dames dus kieskeurig.

Maar als de ochtend aanbreekt, zijn het de mannetjes die goed uit de ogen kijken. Ze paren dan met een of twee vrouwtjes die bij hen overnacht hebben en Alison Cotton en collega’s ontdekten dat hun voorkeur uitgaat naar vrouwtjes met wijd uiteen staande kijkers. De oogsteeltjes van vrouwtjes zijn overigens wat minder lang dan die van mannetjes.
Dus ook mannetjes zijn kieskeurig en ook vrouwtjes vallen meer in de smaak naarmate ze ogen op langere steeltjes hebben.
Na een half uur is de pret voorbij. De vliegen vertrekken en verspreiden zich in het bos.

Goed gevuld pakje

Waarom vrouwtjes gecharmeerd zijn van mannetjes met lange oogsteeltjes is wel duidelijk. Mannetjes geven hun sperma in een pakje, een zogenoemde spermatofoor. Vrouwtjes leven een paar maanden en als ze eenmaal geslachtsrijp zijn leggen ze dagelijks een aantal eitjes. Ze hebben dus voortdurend sperma nodig en kennelijk komen ze vaak te kort, want veel eitjes die ze leggen blijken niet bevrucht te zijn. Vrouwtjes moeten dan ook veelvuldig paren.
Dat doen ze natuurlijk het liefst met een mannetje dat een grote en goed gevulde spermatofoor aflevert – en juist mannen met lange oogsteeltjes kunnen dat. Dat is niet vreemd, want zij zijn immers in goede conditie. Het is logisch dat vrouwtjes kieskeurig zijn.

Vruchtbaar

En de mannetjes? Die hebben daar ook alle reden toe. De productie van een spermatofoor kost hen aardig wat energie en ze kunnen maar een paar keer achtereen paren, dan is het op. Zij moeten dus een keuze maken uit de beschikbare vrouwtjes.
Ook bij vrouwtjes blijkt de oogsteellengte gekoppeld te zijn aan de vruchtbaarheid. Een vrouwtje met lange oogsteeltjes produceert meer eitjes dan een vrouwtje met korte steeltjes. Dat is ook bij vrouwtjes een kwestie van goede conditie. Aan een vrouwtje met ver uiteen staande ogen is het sperma het best besteed.

Het is vrouwtjes en mannetjes kennelijk te doen om een partner die kwantiteit levert: veel sperma respectievelijk een groot aantal eitjes. Maar ze kiezen automatisch ook voor kwaliteit, en voor zover conditie en oogsteellengte erfelijk bepaald zijn, zullen hun jongen straks gezond zijn en bovendien aantrekkelijk vanwege de lange oogsteeltjes waarmee ze hun vruchtbaarheid adverteren.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot:. Rob Knell (Wikimedia Commons)
Klein: Sam Cotton

Bronnen:
Cotton, A.J., S. Cotton, J. Small & A. Pomiankowski, 2014. Male mate preference for female eyespan and fecundity in the stalk-eyed fly, Teleopsis dalmanni. Behavioral Ecology, 14 november online. Doi:10.1093/beheco/aru192
Cotton, S., J, Small, R. Hashim & A. Pomiankowski, 2010. Eyespan reflects reproductive quality in wild stalk-eyed flies. Evolutionary Ecology 24:83-95. Doi: 10.1007/s10682-009-9292-6

Goed gezelschap

21 november 2014 /

Vogels vinden voedsel of veiligheid bij apen

Zijn er apen in de buurt of niet: voor veel vogels in tropische gebieden is dat een belangrijke kwestie. Adrian Barnett liet zien hoe vogels hun voordeel doen met de aanwezigheid van apen.

Vogels en apen trekken zich weinig van elkaar aan, zou je denken. Maar toch hebben ze iets met elkaar, want veel vogels zitten graag bij apen in de buurt. Zo heeft ook de Zuid-Amerikaanse zwartkopoeakari (een niet zo bekende aap) een hele schare volgers, waarvan de zwartvoorhoofdtrappist, de bronsglansvogel, de zwartkuifmierklauwier en de zwartkinmierkruiper de meest voorkomende zijn.

Onrust

Adrian Barnett wilde weten wat deze vogels bij de apen te zoeken hebben. Hij trok naar een onder water staand deel van het Amazone-oerwoud in Brazilië, stapte in een kano en observeerde de vogels terwijl hij bijhield of er wel of geen apen dichtbij waren. En dat op vele ochtenden.

Hij constateerde dat trappist en glansvogel duidelijk profiteren van de aanwezigheid van apen: het helpt hen aan voedsel. Beide vogels eten grote insecten. Om die te bemachtigen zitten ze op de uitkijk op een tak. Komt er een smakelijk insect langs, dan vliegen ze op, pakken het beestje (of proberen dat tenminste) en landen weer op hun post. Barnett zag hoe zij ruwweg twee keer zo vaak van die uitvallen maken als ze bij zwartkopoeakari’s in de buurt zijn. Kennelijk zien ze dan meer insecten vliegen.

Dat kan kloppen. De apen trekken in groepen rond, op zoek naar vruchten. Ze blijven overal maar even en gaan dan weer door. Ze zijn voortdurend onrustig, en hun bewegingen schrikken vlinders en sprinkhanen op. Die vliegen of springen weg – en de vogels kunnen eropaf gaan. Als de apen na een korte tijd weer vertrekken, blijven de vogels met volle maag achter in hun territorium.

Harpij

Voor de mierklauwier en de mierkruiper ligt het anders. Zij zoeken kleine, onopvallende insecten die zich verborgen houden op stammen en bladeren. Deze insecten blijven gewoon op hun plaats als er dieren passeren. Dus deze vogels vangen geen insect extra als er apen in de buurt zijn.
De vraag is waarom ook zij het gezelschap van apen zoeken.
Barnett veronderstelt dat ze bescherming vinden. De vogels worden bejaagd door verschillende kleine roofvogels, die op hun beurt bang zijn voor grote roofvogels zoals de harpij. Die grote jongens jagen op apen en volgen daarom de zwartkopoeakaris. Het gevolg is dat kleine roofvogels liever uit de buurt van de apen blijven, en zo is het daar veilig voor kleine vogels.

Dat vogels graag bij apen rondhangen valt misschien niet zo op. Maar voor sommige vogels doet de nabijheid van apen ertoe.

Willy van Strien

Foto’s
Groot: Zwartvoorhoofdtrappist. Wagner Machado Carlos Lemes (Wikimedia Commons)
Klein: Bronsglansvogel. Nick Athanas (Antpitta.com)

Bron:
Barnett, A.A &P. Shaw, 2014. More food or fewer predators? The benefits to birds of associating with a Neotropical primate varies with their foraging strategy. Journal of Zoology, 4 november online. Doi:10.1111/jzo.12182

Het land op, de lucht in

18 november 2014 /

Insecten gingen gelijk op met planten

Hoe is de geschiedenis van de insecten verlopen? Bernhard Misof en honderd collega’s hebben dat in kaart gebracht. Het leuke is dat ze aantonen hoe de evolutie van de insecten parallel loopt aan die van de planten op aarde.

Op de evolutiestamboom nemen insecten veel plaats in. Ze vormen een slordige driekwart van alle soorten dieren, met als grootste groepen de kevers, de vliesvleugeligen (bijen, hommels, wespen en mieren), de vlinders plus motten en de tweevleugeligen (vliegen en muggen). Ze zijn overal te vinden op het land in en zoet water.

Hun succesvolle geschiedenis was slechts in grote lijnen bekend, maar een groep onderzoekers heeft het plaatje nu verder ingekleurd. Zij analyseerden en vergeleken het erfelijk materiaal van een groot aantal soorten. Het uitgangspunt is dat hoe meer het erfelijk materiaal van twee huidige soorten verschilt, hoe verder ze van elkaar af staan op de evolutiestamboom. Het is een krachtige methode om de evolutiestamboom, en daarmee de evolutionaire geschiedenis te reconstrueren. Maar ook een bewerkelijke methode, zeker voor zo’n omvangrijke groep dieren als deze. Vandaar de enorme rits onderzoekers die aan deze studie meewerkte, en vandaar ook het belang van de studie.

Nieuw type ei

De oorsprong van de insecten ligt 480 miljoen jaar terug. Toen kwam hun voorouder als een van de eerste dieren vanuit de zee, waar het leven was ontstaan, het land op. In diezelfde tijd verschenen daar ook de eerste planten.
De overstap van zout water naar land en zoet water vergde veel aanpassingen. Van doorslaggevend belang was het nieuwe type ei dat de voorouder van de insecten ging maken. Het embryo hult zich in een extra laag die voorkómt dat het uitdroogt of water opzuigt, zoals Chris Jacobs heeft laten zien. Zo kon dit ei zich op het land of in zoet water ontwikkelen en kon de voorouder van de insecten definitief de zee verlaten.

Vliegen en metamorfose

De insecten kregen voet aan de grond en begonnen aan hun opmars. De volgende grote stap was dat er insecten verschenen die konden vliegen. Dat gebeurde niet meteen; de oudste groepen, zoals zilvervisjes, vliegen niet. Maar zo’n 410 miljoen jaar geleden, toen er hogere vegetaties waren ontstaan, gingen de eerste insecten de lucht in: libellen en haften. Ze waren toen de enige vliegende dieren. Nieuwe groepen als oorwurmen termieten, sprinkhanen, krekels, kakkerlakken en wantsen kwamen na die tijd op.

Een volgende nieuwe wending was de volledige gedaantewisseling (metamorfose) waarbij insecten een levenscyclus hebben van ei-larve-pop-volwassen insect. Dat was 345 miljoen jaar geleden. Het was het begin van nieuwe succesvolle groepen: vliesvleugeligen, kevers, vlinders plus motten en tweevleugeligen.

Bestuiving

Toen de bloemplanten verschenen en insecten die gingen bestuiven, nam de soortenrijkdom van zowel planten als vliesvleugeligen, vlinders plus motten en tweevleugeligen enorm toe doordat planten en insecten zich over en weer gingen specialiseren: planten gingen zich richten op geschikte bestuivers, insecten legden zich toe op favoriete nectarplanten. Dat proces begon zo’n 120 miljoen jaar geleden en gaat nog steeds door.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Rups van helmkruidvlinder (een nachtvlinder). Robdgr (Wikimedia Commons)
Klein rechts: Diastatops-soort. Arco van Strien
Klein links: Sachembij (Anthophora dufourii) op salie (Salvia hierosolymitana). Gideon Pisanty (Wikimedia Commons)

Zie ook:
De kolonisten

Bronnen:
Misof, B. en anderen, 2014. Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution. Science 346: 763-767. Doi: 10.1126/science.1257570
Jacobs, C.G.C., G.L. Rezende, G.E.M. Lamers and M. van der Zee, 2013. The extraembryonic serosa protects the insect egg against desiccation. Proc. R. Soc. B 280: 20131082. Doi: 10.1098/rspb.2013.1082

Dolksnavel

6 november 2014 /

Kolibriemannen zijn gewapend voor hun onderlinge strijd

Kolibries hebben een lange snavel om nectar te halen uit grote bloemen, is het idee. Dat klopt, maar het is volgens Alejandro Rico-Guevara en Marcelo Araya-Salas niet het hele verhaal. In elk geval niet voor de westelijke langstaartheremietkolibrie: mannetjes gebruiken hun snavel ook als wapen in hun strijd om vrouwtjes.

Hoe schattig kolibries er ook uitzien, lieverdjes zijn het niet. Alejandro Rico-Guevara en Marcelo Araya-Salas zagen hoe agressief mannetjes van de westelijke langstaartheremietkolibrie (een hele mondvol!) tegen elkaar te keer kunnen gaan.
De mannetjes proberen op gezamenlijke baltsplaatsen vrouwtjes te versieren door te roepen en met hun staart te wiebelen. Af en toe komt er een vrouwtje langs en kiest dan het meest aantrekkelijke mannetje om mee te paren. Meer wil zij niet van hem; zij maakt zelf een nest en neemt alle zorg voor de jongen op zich. Alleen mannetjes die een territorium op zo’n baltsplaats bezetten hebben kans op succes. Voor loslopende zwervers hebben vrouwtjes geen belangstelling.

Macrofoto’s

En dus vechten de mannetjes onderling stevig om zo’n plaats te bemachtigen en te behouden. Daarbij pikken ze regelmatig naar elkaars keel, zagen Rico-Guevara en Araya-Salas. Ze vroegen zich af: zou die snavel zich bij mannetjes ontwikkeld hebben tot een steekwapen?

Om daar achter te komen, bekeken ze een groot aantal vogeltjes op een biologisch veldstation in Costa Rica. Ze maten de snavels op, bestudeerden de vorm en maakten macrofoto’s van de snavelpunten. Ze vergeleken de snavels van jonge en oude mannetjes en vrouwtjes, en van territoriumhouders en zwervers. En tenslotte prikten ze de snavels (terwijl ze de vogels vasthielden) recht door een strak gespannen stukje pvc-folie om te achterhalen hoeveel kracht daarvoor nodig was.

Heetgebakerd

Het was nooit iemand zo opgevallen, maar bij volwassen mannen is de bovensnavel duidelijk verlengd, en dat is bij territoriumhouders sterker dan bij zwervers. Bij vrouwtjes en jonge mannetjes is de bovensnavel even lang als de ondersnavel. Territoriumhouders hebben bovendien een scherpere punt aan de bovensnavel dan vrouwtjes en zwervers. De snavel van volwassen mannetjes is minder krom en daardoor onbuigzamer dan die van vrouwtjes en onvolwassen mannetjes.
Met hun lange, puntige en rechte snavel kunnen mannetjes beter pikken dan vrouwtjes en onvolwassen mannetjes, bleek uit de proeven met de pvc-folie: er was minder kracht nodig om erdoorheen te komen.

Het was al bekend dat kolibriemannetjes heetgebakerd kunnen zijn. Nu weten we dat zij hun snavel als dolk gebruiken, dat hun snavels daarvoor inderdaad zijn aangepast en dat territoriumhouders, dus de succesvolle mannetjes, de beste wapens hebben.
Het is voor het eerst dat vogelsnavels wapens blijken te zijn die mannetjes gebruiken in hun onderlinge strijd om voortplantingssucces.

Willy van Strien

Foto: Maxime Aliaga

De heetgebakerde kolibries op YouTube: vechtpartijen en paring. De onderzoekers gaven de vogels een gekleurd plastic labeltje op hun rug ter herkenning.

Bron:
Rico-Guevara, A. & M. Araya-Salas, 2014. Bills as daggers? A test for sexually dimorphic weapons in a lekking hummingbird. Behavioral Ecology, 18 oktober online. Doi: 10.1093/beheco/aru182

Leve de panda

30 oktober 2014 /

Bamboespecialist is een evolutionair succes

Wetenschappelijke artikelen zijn doorgaans zakelijk en objectief. Maar Fuwen Wei en collega’s slaan een andere toon aan in hun artikel over de reuzenpanda. Ze ergeren zich aan het veelgehoorde idee dat deze panda op evolutionair dood spoor zou zitten.

De reuzenpanda, die leeft in Chinese berggebieden, behoort tot de berenfamilie en stamt af van een vleeseter. Maar hij is overgeschakeld op een vegetarisch dieet van vrijwel uitsluitend bamboe. Dat lijkt een beroerde zet, want bamboe is niet voedzaam. Bovendien kunnen bamboeplanten van een soort massaal in bloei komen en vervolgens afsterven. Dat gebeurt niet vaak – slechts eens in tientallen jaren – maar één zo’n gebeurtenis kan de panda hard treffen.
Daarbij komt dat de zwart-witte beren zich maar langzaam voortplanten: in dierentuinen worden vrouwtjes moeilijk zwanger en de sterfte onder pasgeboren jongen is hoog. De populaties zijn klein. En de panda beweegt zich uiterst traag. Een evolutionaire mislukkeling zonder toekomst, zou je haast denken. En om eerlijk te zijn: dat heb ik ook weleens gedacht.

Maar Fuwen Wei en collega’s schrijven dat ze voor eens en altijd met zulke gedachten willen afrekenen. Want de reuzenpanda is juist een succesvol dier.

Bamboe

Hij heeft zich uitstekend aangepast aan zijn bamboedieet. Hij kan de plantenstengels goed vastpakken met zijn berenpoot dankzij een ‘pseudoduim’ (onechte duim), gevormd door een uitsteeksel aan het polsbeen. Met enorme kauwspieren en brede, platte kiezen kan hij ze goed vermalen en speciale darmbacteriën helpen de moeilijk afbreekbare vezels verteren. Naar vlees taalt hij niet, want hij proeft de hartige umami-smaak (de vijfde basissmaak naast zoet, zout, bitter en zuur) niet meer.
In de 2 miljoen jaar van zijn bestaan moet de panda duizenden keren de bloei en het afsterven van een bamboesoort hebben meegemaakt – en hoewel dan veel panda’s dood gaan heeft de soort het steeds overleefd. De beren stapten over op een andere bamboesoort of trokken weg. De voortplanting is in het wild geen probleem en er leven meer panda’s dan gedacht: zo’n 2500 individuen.

IJstijden

De reuzenpanda heeft in het verleden alleen ernstig te lijden gehad van de ijstijden, maar daarin verschilt hij niet van andere zoogdieren die in hetzelfde gebied leven, de rode panda en de bruine stompneusaap, en net als hen overleefde hij de koude periodes. Kortom: de panda is zeker geen kneus.

Toch staat hij model voor bedreigde diersoorten, en dat is niet voor niets. Hij staat onder druk door menselijk toedoen. Veel leefgebied van de panda is vernietigd, de restanten zijn versnipperd. Maar sinds 1988 is het dier beschermd en worden natuurreservaten aangewezen en leefgebieden hersteld, met als resultaat dat de populaties groeien, al zijn nog niet alle bedreigingen van de baan. Heeft de panda toekomst? Aan hemzelf zelf zal het volgens Wei niet liggen.

Willy van Strien

Foto: Fernando Revilla (Wikimedia Commons)

Bron: Wei, FW., Hu, YB., Yan, L., Nie, YG., Wu, Q. & ZJ. Zhang, 2014. Giant pandas are not an evolutionary cul-de-sac: evidence from multidisciplinary research. Molecular Biology and Evolution, 1 oktober online. Doi: 10.1093/molbev/msu278

Reuzen en dwergen

20 oktober 2014 /

Slakkenhuizen verdelen mannetjes van vis Lamprologus callipterus

De vis Lamprologus callipterus heeft twee typen mannen, grote en kleine. Die tweedeling heeft te maken met de slakkenhuizen waarin de visjes broeden. Elk type staat zijn mannetje op zijn eigen manier, schrijven Sabine Wirtz Ocana en collega’s.

Lamprologus callipterus, een vissensoort uit het Tanganyikameer in Afrika, heeft een veilige plaats om te broeden: vrouwtjes leggen eitjes in lege slakkenhuizen. Mannetjes verzamelen die slakkenhuizen en stellen ze beschikbaar in hun territorium. Hoe groter een mannetje is, hoe groter de huizen die hij naar zijn territorium kan dragen. Een vrouwtje met rijpe eitjes komt de slakkenhuizen inspecteren. Is er een bij die haar bevalt, dan kruipt ze erin en zet er één voor één haar eitjes af op de binnenwand. Ze legt er tientallen, soms een paar honderd.
Het mannetje dat het slakkenhuis beheert blijft bij de mondopening en ejaculeert elke keer als zij een eitje heeft gelegd. Zo’n sessie duurt uren.

Als de eitjes zijn gelegd en bevrucht, blijft het vrouwtje nog twee weken om de eitjes, en later de jonge larven, te bewaken en het water in het slakkenhuis te verversen. Daarna zwemmen de jonge visjes weg en verdwijnt ook het vrouwtje.

Grote mannen

Dat broedgedrag veroorzaakte een enorm verschil in de afmeting van mannetjes en vrouwtjes. Het mannetje versjouwt de slakkenhuizen. Soms haalt hij zelfs een slakkenhuis met vrouwtje en eitjes erin bij een andere man weg; hij schudt dat huisje dan leeg en maakt het klaar voor een nieuw broedsel. Voortdurend bewaakt hij zijn territorium met soms wel 30 broedende vrouwtjes. Hij kan niet weg om te eten en teert in op zijn reserves. Een mannetje moet dus groot en stevig zijn als hij aan een broedcyclus gaat beginnen. Het vrouwtje daarentegen moet in een slakkenhuis passen, met broed en al. Zij moet dus juist klein zijn. En zo zijn mannetjes gemiddeld twee keer zo lang als vrouwtjes: 10 tegen 5 centimeter.

Maar naast gewone, grote mannetjes zijn er ook mannetjes die nog kleiner zijn dan vrouwtjes: slechts 3,5 centimeter.

Naar de top

Zij passen een heel andere strategie toe om zich voort te planten. Ze hebben geen territorium en verzamelen geen slakkenhuizen. Dat zouden ze niet kunnen. Maar als een vrouwtje eitjes aan het leggen is in haar slakkenhuis, probeert zo’n dwerg naderbij te komen. Omdat hij meer op een vrouwtje dan op een mannetje lijkt, heeft de territoriumhouder dat niet meteen in de gaten. En als die even niet oplet, duikt de dwerg het slakkenhuis in en wringt zich langs het vrouwtje naar de top. Daar blijft hij net zo lang als zij eitjes legt en stort zijn zaad erover uit. Het vrouwtje werkt hem niet tegen, had Tetsu Sato al laten zien. Zij geeft zelfs een beetje mee als hij langs haar heen het slakkenhuis binnenglipt.

Zo’n dwerg leeft als een parasiet. Hij maakt gebruik van het werk en de inzet van een grote man, die het slakkenhuis heeft gehaald en beschermt. Waar die grote man, door onderzoekers ook wel ‘burgerman’ genoemd, veel werk aan zijn territorium heeft, is de dwerg vrij van plichten. Hij heeft wel de lusten, maar niet de lasten.

Voordeel

Die lusten zijn groot, laat Sabine Wirtz Ocana nu zien. Als een dwerg zich in een slakkenhuis heeft gewurmd, weet hij daar maar liefst driekwart van de eitjes te bevruchten. De brave eigenaar wordt de vader van slechts van een kwart van de jongen. Het voordeel dat de dwerg namelijk heeft is dat hij zijn sperma dicht bij de eitjes kan lozen. Het zaad van het grote mannetje buiten moet een afstand van zo’n 2 centimeter overbruggen om de eitjes te bereiken. Zo legt de reus het af tegen de dwerg.

Ondanks dit succes zijn de kleine mannetjes zeer zeldzaam. Slechts bij 5 procent van de broedsels dringt zich een dwerg op. De strategie van de dwergen zou ook niet werken als ze met veel zijn, want dan zouden de territoriumhouders hen snel leren ontmaskeren. De kans om bij een vrouwtje in het slakkenhuis te kruipen zou dan verkeken zijn.

Of een mannetje een reus of een dwerg wordt, is erfelijk bepaald. Het verschil manifesteert zich al vroeg: dwergen groeien de eerste maanden van hun leven heel hard, maar stoppen daar binnen een jaar mee. Grote mannetjes groeien vanaf het begin langzaam, maar gaan gestaag door, hun leven lang.

Stiekem

Overigens hebben territoriumhouders niet alleen te duchten van dwergen. Ook jonge grote mannetjes die al wel geslachtsrijp zijn maar nog te klein om een verzameling slakkenhuizen aan te leggen en te beheren, doen soms een gooi naar het vaderschap. Als de eigenaar van een slakkenhuis met een vrouwtje dat eitjes legt even iets anders te doen heeft, proberen ze het huisje te benaderen en stiekem bij de mondopening te ejaculeren.
Maar al met al is het risico voor burgermannen niet groot: van de meeste jonge visjes die in hun territorium verschijnen zijn zij gewoon de vader.

Willy van Strien

Foto: Links zwemt een dwerg, rechts een normale man; in het midden een vrouwtje bij een slakkenhuis. Sabine Wirtz Ocana

Kijk hoe een mannetje Lamprologus callipterus waakt bij een slakkenhuis met vrouwtje en af en toe ejaculeert

Bronnen:
Wirtz Ocana, S., P. Meidl, D. Bonfils & M, Taborsky, 2014. Y-linked Mendelian inheritance of giant and dwarf male morphs in shell-brooding cichlids. Proc. R. Soc. B 281: 20140253, 17 september online. Doi: 10.1098/rspb.2014.0253
Schütz, D., G. Pachler, E. Ripmeester, O. Goffinet & M. Taborsky, 2010. Reproductive investment of giants and dwarfs: specialized tactics in a cichlid fish with alternative male morphs. Functional Ecology 24: 131-140. Doi: 10.1111/j.1365-2435.2009.01605.x
Sato, T., M. Hirose, M. Taborsky & S, Kimura, 2004. Size-dependent male alternative reproductive tactics in the shell-brooding cichlid fish Lamprologus callipterus in Lake Tanganyika. Ethology 110: 49-62. Doi: 10.1046/j.1439-0310.2003.00944.x

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑