Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 31 van 42

Griezelkamer

11 juli 2014 /

Knekelhuiswesp beschermt haar nakomelingen met mierenlijkjes

Grote verbazing bij Michael Staab en collega’s: ze ontdekten in holle stengels met wespeneitjes een dichtgemetseld kamertje vol dode mieren. De nesten bleken van een tot nu toe onbekende spinnendoder te zijn. Ze noemden haar ‘knekelhuiswesp’. Waarom legt die zo’n lugubere verzameling aan?

Michael Staab en collega’s inventariseerden in Zuidoost China wespen die hun eitjes leggen in holle stengels; zulke wespen leven niet in kolonies, maar alleen. Ze hadden daarom in een natuurgebied stukjes pijlriet opgehangen, een reusachtig gras met stengels van 2 à 3 centimeter dik. Na een tijdje namen ze de stengelstukjes mee naar het lab, maakten ze in lengterichting open om te zien of er eitjes in zaten en kweekten die uit; de eitjes werden larven en poppen en tenslotte verschenen volwassen wespen die de onderzoekers op naam brachten.
Routinewerk.

Verrassing

Totdat ze in sommige stengels een verrassing aantroffen. Ze vonden er niet alleen door wespen gemaakte cellen met wespeneitjes, maar ook een kamertje dat was volgestouwd met verse dode mieren. Dat was nog nooit vertoond.
Toen de volwassen wespen in deze stengels uitkwamen, bleek het om een nog onbekende soort spinnendoder te gaan van het geslacht Deuteragenia. Die kreeg een toepasselijke naam: Deuteragenia ossarium, oftewel ‘knekelhuiswesp’. De vraag was waarom deze spinnendoders mierenlijkjes in hun nest inmetselen.

Spinnendoders zijn wespen die voor elk eitje dat ze leggen een spin vangen en verlammen, zodat de wespenlarve genoeg voedsel zal hebben om op te groeien en te verpoppen. Het is veel werk en deze wespen leggen daarom maar weinig eitjes.
Spinnendoders die in holle stengels broeden leggen hun eitjes achter elkaar, elk eitje met zijn eigen spin in zijn eigen ruimte die wordt afgesloten met een dun wandje, meestal van aarde. Tenslotte bouwen de moeders nog een lege cel aan het uiteinde van de stengel en dan zit hun taak erop.

Vrouwtjes van de nieuw ontdekte soort maken 2 tot 6 broedcellen in een stengel. Maar anders dan andere spinnendoders vullen ze de laatste cel op met mieren die ze kennelijk speciaal voor dat doel doden.

Parasieten

Het waarom werd duidelijk toen het de onderzoekers opviel dat de nakomelingen van knekelhuiswespen nauwelijks last hebben van parasieten. De broedcellen trekken parasitaire insecten aan. Die willen hun nakomelingen laten profiteren van de spin die erin ligt of van de larve of pop van de spinnendoder. Zij prikken hun eilegboor door de buitenwand en leggen een eitje in een broedcel; de larve die daaruit komt kan zijn slag slaan, ten koste van de rechtmatige bewoner, en een geparasiteerde broedcel levert uiteindelijk een volwassen parasiet op. Dat lot treft ruim 15 procent van de broedcellen van wespen in holle stengels.
Maar de knekelhuiswesp loopt veel minder risico: slechts 3 procent.

De geur van de mieren camoufleert de geur van het wespennest, vermoeden de onderzoekers, of jaagt vijanden weg. Het zal niet toevallig zijn dat ze in de dodencellen vaak een grote, agressieve mierensoort aantroffen die pijnlijk steekt. Een afschrikwekkende soort dus.
De knekelhuiswesp stopt dode mieren in het buitenste kamertje om haar nageslacht tegen vijanden te beschermen, is de conclusie. Griezelig, maar effectief.

Willy van Strien

Foto’s:
Het knekelhuiswesp-vrouwtje (Michael Staab; Wikimedia Commons) en een nest met vier cellen met poppen en links een kamer vol dode mieren (Merten Ehmig; Wikimedia Commons). De maatstreep bij de wesp is 1 centimeter.

Bron:
Staab, M., M. Ohl, C-D. Zhu & A-M. Klein, 2014. A unique nest-protection strategy in a new species of spider wasp. PLoS One 9: e101592, 2 juli. Doi:10.1371/journal.pone.0101592

Steeds meer kleur

8 juli 2014 /

Gele, oranje, rode, paarse en roze veren zijn modern

Vogels kunnen de meest fantastische kleuren hebben. Maar er zijn niet altijd zoveel kleurige vogels geweest als nu. Vrolijk gekleurde veren zijn vooral iets van de laatste tijd, schrijven Daniel Thomas en collega’s. Dat wil zeggen: door een evolutionaire bril gezien.

Veren zijn er al langer dan vogels; ook sommige dinosauriërs waren gevederd. Maar aanvankelijk hadden veren voornamelijk de saaie standaardkleuren zwart, bruin, beige of grijs. Vrijwel alle vogels van nu dragen die tinten nog. Ze zijn te danken aan een groep pigmenten die ook ons haar kleuren: melaninen. Deze stoffen geven een veer niet alleen kleur, maar maken hem ook stevig en slijtvast.

Een andere oude veerkleur is blauw. Het ontstaat door de microscopische structuur van een veer, die opvallend licht zó breekt dat het als blauw wordt teruggekaatst.

Gele en rode kleuren

Maar veel vogels van nu pronken met geel, rood, oranje, paars en roze. Voor die kleuren zijn meestal carotenoïden verantwoordelijk, een grote groep van gele en rode kleurstoffen. Daniel Thomas wilde weten wanneer die kleuren in het uiterlijk van vogels verschenen. Hij ging daarom na welke soorten carotenoïde pigmenten in de veren hebben en hoe zij over de vogelstamboom zijn verdeeld.
Dat is moeilijker dan het lijkt omdat er soms andere pigmenten in het spel zijn. Papegaaien bijvoorbeeld danken hun gele en rode kleuren niet aan carotenoïden, maar aan andere kleurstoffen; dat geldt ook voor pinguïns met gele accenten.

Vogels maken carotenoïden niet zelf, maar halen het uit hun voedsel. De pigmenten komen uiteindelijk van planten. Alle vogels kunnen deze kleurstoffen opnemen in hun bloed, maar sommige soorten ontwikkelden het vermogen om ze in te bouwen in hun veren.

Veel zangvogels

Volgens de analyse van Thomas is dat tientallen keren opnieuw gebeurd, steeds ergens anders op de stamboom. De eerste vogel die zich een fris kleurtje aanmat was een zangvogel die zo’n 60 miljoen jaar geleden leefde. De soorten die van deze kleurpionier afstammen hebben de fraaie veren geërfd. Daarna kwamen er geleidelijk meer vogels met vrolijke kleuren bij. ‘Pas’ de laatste 20 miljoen jaar zijn het er veel. Een op de drie vogelsoorten van nu springt in het oog met gele, oranje, rode, roze of paarse tinten gebaseerd op carotenoïden. Daar zijn in verhouding veel zangvogels bij, maar ook onder meer reigers, flamingo’s, fazanten, spechten, bijeneters en ijsvogels.

Structuur

De kleur groen ontstaat, net als blauw, door de structuur van de veer, of het is een combinatie van structuur en een geel pigment. Een witte veer heeft geen enkel pigment.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: blauwborstbijeneter. Bjørn Christian Tørrissen (Wikimedia Commons)
Klein, staand: koereiger. Pierre Dalous (Wikimedia Commons)
Klein, liggend: rode rotshaan. Bill Bouton (Wikimedia Commons)

Bron:
Thomas, D.B., K.J. McGraw, M.W. Butler, M.T. Carrano, O. Madden & H.F. James, 2014. Ancient origins and multiple appearances of carotenoid-pigmented feathers in birds. Proc. R. Soc. B: 281: 20140806, 25 juni online. Doi: 10.1098/rspb.2014.0806

Goed georganiseerde jachtpartij

4 juli 2014 /

Koraalduivels halen assistentie als ze prooien ontdekken

Voordat een koraalduivel op een school prooivisjes duikt, nodigt hij vaak een maatje uit om mee te gaan op jacht. Samen zetten ze de school klem en vervolgens verdelen ze de buit eerlijk, lieten Oona Lönnstedt en collega’s zien.

Het was biologe Oona Lönnstedt, die onderzoek doet bij het Groot Barrièrerif in Australië, opgevallen dat koraalduivels vaak jagen in groepjes van twee, drie of vier. Ze wilde daar meer van weten en legde nauwkeurig het gedrag vast van de gestreepte dwergkoraalduivel, een vis van twintig centimeter die ’s avonds op jacht gaat.

Samen jagen

Zo ontdekte ze hoe een gezamenlijke jachtpartij tot stand komt. Een vis neemt het initiatief. Hij benadert een andere koraalduivel, buigt zijn kop omlaag, spreidt zijn enorme waaiervormige borstvinnen uit en laat zijn staartvin golven. Na een paar seconden wuift hij langzaam eerst met de ene, dan met de andere borstvin. De andere reageert daar meestal op door ook zijn vinnen te bewegen. Dan gaan ze samen jagen.
Met hun grote borstvinnen drijven ze een school kleine visjes naar een plek waar ze niet kunnen ontsnappen en vervolgens pakken ze er om beurten één slachtoffer uit, die ze in een keer doorslikken.

In het lab bevestigde Lönnstedt dat de koraalduivels de jacht op deze manier organiseren. Ze deed proeven in een speciaal ontworpen aquarium met ondoorzichtige en doorzichtige afscheidingen die ze kon verwijderen.
In het midden zette ze bij elke proef een gestreepte dwergkoraalduivel. Aan een kant van de bak was een deels doorzichtige wand waarachter ofwel een andere gestreepte dwergkoraalduivel zat, ofwel een rode koraalduivel ofwel een andere roofvis (geen koraalduivel); soms was het compartiment gewoon leeg. De koraalduivel in het midden moest om een barrière heen zwemmen om die andere vis te kunnen zien. Aan de andere kant, achter een doorzichtige wand, liet ze prooivisjes los.

Om beurten toehappen

De prooivisjes waren natuurlijk aantrekkelijk: zo gauw ze verschenen, bracht de dwergkoraalduivel waar het om ging veel tijd door bij de wand waarachter zij zwommen. Maar hij zwom ook regelmatig naar de andere kant van het aquarium om daar de aandacht van de andere vis te trekken. Althans: als dat een gestreepte dwergkoraalduivel of rode koraalduivel was. Bij een andere roofvis of een leeg compartiment had hij niets te zoeken.
Tegenover een andere koraalduivel voerde hij de vertoning op die Lönnstedt ook al buiten op het rif had gezien.
Als ze de tussenwanden vervolgens weghaalde, gingen de twee samen op de prooivisjes af, dreven ze in een hoek en hapten om beurten toe. De vis die het initiatief tot de jachtpartij genomen had was meestal degene die begon. De koraalduivels waren beleefd en pakten steeds maar één prooivisje, hoewel ze er vier of vijf achter elkaar op zouden kunnen.

Lönnstedt denkt dat het vinvertoon misschien niet alleen een uitnodiging is, maar ook informatie bevat, bijvoorbeeld over waar de prooi te vinden is.

Communicatie, samenwerking en eerlijkheid lonen, bleek uit aparte proeven. Een koraalduivel die met een maatje jaagt krijgt namelijk twee keer zoveel visjes te pakken als wanneer hij alleen zou zijn. Dankzij de goed georganiseerde samenwerking zijn koraalduivels efficiënte jagers.

Willy van Strien

Foto: twee gestreepte dwergkoraalduivels op jacht. Oona Lönnstedt.

Het uitnodigingsgedrag van de koraalduivels is te zien op YouTube.

Bronnen:
Lönnstedt, O.M., M.C.O. Ferrari & D.P. Chivers, 2014. Lionfish predators use flared fin displays to initiate cooperative hunting. Biology Letters 10: 20140281, 25 juni online. Doi: 10.1098/rsbl.2014.0281
Rizzari J.R. & O.M. Lönnstedt, 2014. Cooperative hunting and gregarious behaviour in the zebra lionfish, Dendrochirus zebra. Marine Biodiversity 3: 1-2. Doi: 10.1007/s12526-014-0215-6

Ieder haar vak

27 juni 2014 /

Spinnen in kolonie doen werk dat past bij hun karakter

Een samenleving draait het best als ieder doet waar hij goed in is. Vrouwtjes in kolonies van de sociale spin Anelosimus studiosus hebben dat ook door. Ze doen werk dat hen ligt, laten Colin Wright en collega’s zien.

Sommige vrouwtjes van de spin Anelosimus studiosus, die voorkomt in Noord en Zuid Amerika, leven in hun eentje in hun eigen web. Maar andere vrouwtjes zoeken elkaar op om een kolonie te vormen. Samen kunnen ze een groter web bouwen en verdedigen en grotere prooien bemachtigen. Bovendien is de zorg voor de jongen in zo’n gemeenschap goed geregeld. De kleintjes krijgen de eerste weken nog te eten van hun moeder. Gaat die moeder dood, dan zijn ook haar jongen verloren. Tenzij ze in een groep leeft waar andere vrouwtjes de zorg overnemen.
Zo’n kolonie kan uit tientallen vrouwtjes bestaan. Mannetjes zijn er nooit bij.

Colin Wright wilde weten of de vrouwtjes in een kolonie alle taken op zich nemen die gedaan moeten worden. Of verdelen ze het werk? En hoe dan?

Agressief of timide

Het was al bekend dat er twee typen vrouwtjes zijn. Er zijn actieve, onverschrokken dames die prooien, vijanden en mannetjes agressief tegemoet treden. En er zijn vrouwtjes die minder heet gebakerd zijn.
Wright vroeg zich af of de persoonlijkheid bepaalt welke taken een spin in een samenleving uitvoert. Hij zette kolonies op in het lab die bestonden uit vier vrouwtjes, twee agressieve en twee timide exemplaren, en hij observeerde het gedrag van de dieren bij verschillende testen.

Het blijkt dat de karakters van de spinnen inderdaad een taakverdeling in een groep doen ontstaan. Agressieve vrouwtjes pakken voornamelijk het stoere werk aan. Ze onderhouden het web, verdedigen de kolonie tegen indringers en vangen prooien. Dat volgt direct uit hun ondernemende aard. En ze brengen het er goed vanaf: ze bouwen stevige webben, treden voortvarend op tegen indringers en weten prooien behendig te vangen. Timide vrouwtjes bakken daar allemaal weinig van.

Menggroep

Maar die timide vrouwtjes maken zich op hun manier ook nuttig. Zij vullen hun tijd vooral met zorg voor de nakomelingen; ze bewaken de eitjes en geven de kleine spinnetjes te eten. En in die taken overtreffen ze de agressieve vrouwtjes. Want als die zich met de jongen bemoeien, willen ze er met hun felle gedrag nog wel eens wat doden, vooral als er veel kleintjes zijn. Bij timide vrouwtjes zijn de spinnetjes veilig.

Eerder onderzoek had al laten zien dat het gemengde kolonies beter vergaat dan kolonies van alleen agressieve of alleen timide types: een menggroep is beter verdedigd, er is meer voedsel beschikbaar en de vrouwtjes leggen grotere eitjes.
Het is nu duidelijk hoe dat komt. Vrouwtjes doen in een kolonie vooral de taken waartoe ze door hun karakter geneigd zijn, en dat is precies ook het werk waarin ze uitblinken. Door die specialisatie is de groep efficiënt georganiseerd.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Anelosimus studiosus. Alex Wild
Klein: gemeenschappelijk web van Anelosimus studiosus. Joe Lapp (Creative Commons)

Bronnen:
Wright, C.M., C.T. Holbrook & J.N. Pruitt, 2014. Animal personality aligns task specialization and task proficiency in a spider society. PNAS, 16 juni online. Doi: 10.1073/pnas.1400850111
Pruitt, J.N. & S.E. Riechert, 2011. How within-group behavioural variation and task efficiency enhance fitness in a social group. Proc. R. Soc. B 278: 1209-1215. Doi: 10.1098/rspb.2010.1700
Pruitt, J.N., S.E. Riechert & T.C. Jones, 2008. Behavioural syndromes and their fitness consequences in a socially polymorphic spider, Anelosimus studiosus. Animal Behaviour 76: 871-879. Doi: 10.1016/j.anbehav.2008.05.009

Schoonheid als verdediging

20 juni 2014 /

Roofvijanden hebben moeite met sierlijke slakkenhuisjes

Sprookjesachtig mooi zijn de bizar gevormde slakkenhuisjes van Plectostoma-soorten in Zuidoost-Azië. Ze hebben hun uitbundige versieringen niet voor niets, laten Thor-Seng Liew en Menno Schilthuizen zien.

Net als alle andere dieren hebben ook de Plectostoma-huisjesslakken te maken met vijanden, en naaktslakken horen tot de belangrijkste. ’s Nachts gaan deze rovers op jacht. Ze krijgen de huisjesslakken makkelijk te pakken, want ze zijn sneller en in verhouding reusachtig groot: de Plectostoma-slakken zijn slechts een paar millimeter. De naaktslakken drukken een slachtoffer stevig tegen de grond en proberen het beestje in het huisje met hun zuigslurf te bereiken.
Maar ze hebben er een zware dobber aan, en dat komt doordat de huisjes zo grillig gevormd zijn.

Tuba

De Plectostoma-slakken hebben, als ze volwassen zijn, een huisje met een vreemd gebogen uiteinde. Een slakkenhuis is een buis die aan een kant dicht is (de top) en aan de andere kant open (de mond); de buis is als een spiraal gewonden. Maar bij Plectostoma draait de laatste winding niet met de spiraal mee. Hij buigt af, een andere kant op. Deze ‘tuba’ is een loze ruimte als de slak zich in zijn huisje heeft teruggetrokken.
Om die slak te kunnen eten zou de naaktslak zijn zuigslurf door de tuba heen moeten steken en dan een bocht laten maken. Dat haalt die slurf niet.
De naaktslak moet dan overschakelen op een tweede strategie en een gat in de spiraal boren. Maar dat kost veel tijd en energie. De huisjes zijn versierd met flinke ribbels die het extra moeilijk maken om er doorheen te boren. De naaktslak kan Plectostoma-slakken dus wel te pakken krijgen en opeten, maar vanwege de tuba en de ribbels gaat het alleen met veel moeite.

Jonge slakjes

Jonge slakken zijn veel kwetsbaarder. De bouw van het huisje begint namelijk bij de top en de spiraal groeit vanaf de mondopening aan. Dat betekent dat eerst de gewone windingen verschijnen. Pas als de spiraal klaar is wordt de tuba eraan gebouwd. Tot die tijd kan een naaktslak het jonge slakje makkelijk via de mond van zijn huisje bereiken.
Geen wonder dus dat naaktslakken liever jonge dan oude huisjesslakken aanvallen en eten, zoals bleek uit proeven die Liew deed aan Plectostoma concinnum, een soort die op Borneo voorkomt.

De prachtige versieringen van de huisjes van Plectostoma-slakken dienen dus als bescherming tegen naaktslakken. Maar de verdediging is niet volmaakt. Jonge slakjes hebben nog geen bescherming en volwassen dieren maken het hun vijanden wel moeilijk, maar niet onmogelijk.

Voldoende kalk

Voor zover bekend zijn Plectostoma-soorten de enige landslakken met zulke uitbundig versierde huisjes. Ik veronderstel dat het voor andere huisjesslakken die op land leven niet loont om hun huisjes met versieringen te versterken. Plectostoma-soorten leven op kalksteenheuvels en vinden daar voldoende materiaal om uitgroeisels te maken aan hun huisjes, die uit een kalkverbinding bestaan. Andere huisjesslakken hebben die luxe niet, en als versieringen geen volledige veiligheid verschaffen kunnen ze die misschien beter achterwege laten.

Er leven tientallen Plectostoma-soorten op kalksteenheuvels in Zuidoost-Azië. Elke heuvel heeft unieke soorten die nergens anders voorkomen. Momenteel worden veel van deze bijzondere soorten met uitsterven bedreigd omdat heuvels worden afgegraven voor de cementindustrie.

Willy van Strien

Thor-Seng Liew promoveerde op 18 juni in Leiden

Foto: Naaktslaak boort een gat in Plectostoma concinnum. Thor-Seng Liew.
Tekening: Negen Plectostoma-soorten van Borneo. Jaap Vermeulen.

Bron:
Liew, T-S. & M. Schilthuizen, 2014. Association between shell morphology of micro-land snails (genus Plectostoma) and their predator’s predatory behaviour. PeerJ 2:e329, 1 april. Doi: 10.7717/peerj.329

Klantvriendelijk karakter

13 juni 2014 /

Rustige, voorzichtige poetsvissen leveren de beste diensten

Veel poetsvissen werken netjes. Zij plukken nauwkeurig de parasieten van andere vissen af. Maar er zijn ook poetsers die vaak parasieten laten zitten en een stukje uit de huid van hun klanten bijten. Dat is een kwestie van persoonlijkheid, ontdekten Alexander Wilson en collega’s.

Muizen, vogels en vissen (en vermoedelijk ook andere dieren) verschillen in temperament. Elk dier heeft een persoonlijkheid die ergens tussen twee uitersten zit. Aan de ene kant zijn er actieve en nieuwsgierige risicozoekers, aan de andere kant passieve, voorzichtige types.

Alexander Wilson vroeg zich af of die persoonlijkheid zich weerspiegelt in de manier waarop de gewone poetslipvis, Labroides dimidiatus, met zijn klanten omspringt. De poetslipvis, die leeft op de koraalriffen van de Rode Zee, de Indische Oceaan en de Stille Oceaan, verwijdert bloedzuigende parasieten van andere vissen. Dat is winst voor beide partijen: de klanten raken hun parasieten kwijt die, de poetsvis heeft te eten.
Maar poetsvissen kunnen hun klanten bedonderen door een hapje uit de beschermende slijmlaag te bijten in plaats van parasieten weg te plukken. Zo’n slijmhapje hebben ze namelijk liever, want het is voedzamer. De ene poetser misdraagt zich vaker dan de andere. Hoort dat bij zijn persoonlijkheid?

Persoonlijkheidstest

Wilson observeerde en filmde een aantal poetsvissen op het Groot Barrièrerif bij Australië. Hij hield bij hoeveel klanten elke poetser hielp en hoe lang hij zich met een klant bezighield, hij schatte hoeveel parasieten hij weghaalde en hoe vaak hij beet, wat te zien is aan de reactie van de klant.
Daarna ving hij de poetsvissen voor een persoonlijkheidstest in een aquarium op het lab. Hij bepaalde daar hoe actief ze waren, hoe snel ze op een onbekend voorwerp af durfden te gaan en hoe vaak ze zich op een veilig plekje terugtrokken.

De persoonlijkheid van poetsvissen bepaalt inderdaad hoe ze met hun klanten omspringen, is de conclusie.
Er zijn vissen die op hun vaste ‘poetsstation’ blijven, veel klanten bedienen, veel tijd aan de klanten besteden, veel parasieten weghalen en weinig bijten. Deze strategie levert een vaste bron aan voedsel op. Klantvriendelijke poetsers blijken bij de persoonlijkheidstest een rustige en voorzichtige aard te hebben.

Riskant

Andere poetsvissen verlaten hun plekje vaak, helpen minder klanten, halen minder parasieten weg – en bijten de klanten nogal eens. Zij krijgen de favoriete en voedzame slijmhapjes binnen, maar hun strategie is ook riskant. Een gedupeerde klant kan de valsspeler van zijn plaats verjagen of overstappen naar een concurrerende poetsvis. Ook wachtende klanten vertrekken als ze zo’n poetser een klant zien bijten. Maar oneerlijke poetsers tonen zich bij de persoonlijkheidstest actief en onverschrokken. Ze zijn dus bereid om de risico’s te nemen en om te verkassen en elders nieuwe klanten te zoeken die ze kunnen bedriegen.

Willy van Strien

Foto: Twee gewone poetslipvissen helpen een gevlekte reuzentandbaars. Richard Ling (Wikimedia Commons)

Zie ook: Schoonmakers in het gareel

Bron:
Wilson, A.D.M., J. Krause, J.E. Herbert-Read & A.J.W. Ward, 2014. The personality behind cheating: behavioural types and the feeding ecology of cleaner fish. Ethology, 2 juni online. Doi: 10.1111/eth.12262

Waterballet

9 juni 2014 /

Biologen ontdekken nieuwe Indiase danskikkers

Kikkermannetjes van Micrilaxus-soorten uit India sloven zich aardig uit om een vrouwtje te verleiden: ze roepen en steken een vlag uit. Sathyabhama Das en collega’s vonden een aantal nieuwe soorten.

Regelmatig stuiten biologen op verrassingen. Zo vonden Sathyabhama Das Biju en collega’s onbekende soorten Micrixalus-kikkers in India. Sommige daarvan hebben iets leuks: de mannetjes ‘dansen’ om vrouwtjes te verleiden en om rivalen te waarschuwen.

De biologen voegen veertien nieuwe soorten Micrixalus-kikkers toe aan de elf die al bekend waren. Al deze soorten komen alleen voor in de West-Ghats, een bergketen aan de westkust van India. De kikkers, slechts een paar centimeter groot, leven daar langs bergstromen. Minstens acht van de soorten dansen; twee van die acht waren al bekend.

Opgeblazen keelzak

De dansende kikkers verzamelen zich na de regentijd in grote groepen in ondiepe delen van bergbeken om te broeden, vaak bij kleine stroomversnellingen. De mannetjes gaan op een kiezel zitten en trekken de aandacht van de vrouwtjes door te roepen en een helderwitte keelzak op te blazen. Af en toe tikken ze met een achterpoot. En als ze op dreef zijn strekken ze een achterpoot wijd uit en houden die even als een vlag in de lucht, met gespreide tenen en zwemvliezen. ‘Dansen’ is hiervoor misschien een groot woord, maar grappig is het wel.

Als een vrouwtje een mannetje ziet zitten, paren ze. Zij graaft dan een kuiltje in de bodem van de beek, legt haar eitjes erin en begraaft ze.

Waarschuwing

Maar de mannetjes vlaggen ook naar elkaar, om te laten zien dat ze bereid zijn om hun plekje tegenover elkaar te verdedigen, schreven Doris Preininger en collega’s vorig jaar. Komt er een mannetje te dichtbij een ander, dan probeert die hem met zijn achterpoot weg te schoppen.
Door een poot uit te steken als een indringer nadert, geven de mannetjes alvast een waarschuwing af.

Willy van Strien

Foto: Sathyabhama Das Biju (Wikimedia Commons)

De biologen maakten een leuk YouTube-filmpje over de Indiase danskikkers. Er is ook een kortere versie.

Bronnen:
Biju, S.D., Sonali Garg, K.V. Gururaja, Yogesh Shouche & Sandeep A. Walujkar, 2014. DNA barcoding reveals unprecedented diversity in Dancing Frogs of India (Micrixalidae, Micrixalus): a taxonomic revision with description of 14 new species. Ceylon Journal of Science (Bio. Sci.) 43, 8 mei online. Doi: 10.4038/cjsbs.v43i1.6850
Preininger, D., M.J. Stiegler, K.V. Gururaja, S.P. Vijayakumar, V.R. Torsekar, M. Sztatecsny & W. Hödl, 2013. Getting a kick out of it: multimodal signalling during male-male encounters in the foot-flagging frog Micrixalus aff. saxicola from the Western Ghats of India. Current Science 105 : 1735-1740.
Preininger, D., M. Boeckle, M. Sztatecsny & W. Hödl, 2013. Divergent receiver responses to components of multimodal signals in two foot-flagging frog species. PLoS One 8: e55367. Doi: 10.1371/journal.pone.0055367

Verrassing in vogelstamboom

4 juni 2014 /

Loopvogels vlogen naar hun bestemming

Loopvogels hebben een vliegende voorouder, schrijven Allan Baker en collega’s. Pas toen ze hun huidige leefgebied bereikt hadden, verloren ze hun vleugels.

Alle continenten en grote eilanden van het zuidelijk halfrond hebben hun eigen loopvogels. Zuid-Amerika heeft zijn nandoes, Afrika de struisvogel en Australië zijn emoe en kasuarissen; kasuarissen komen ook voor op Nieuw-Guinea. Op Nieuw-Zeeland leven kiwi’s, de enige kleintjes onder de loopvogels. En vroeger waren er moa’s in Nieuw-Zeeland en olifantsvogels op Madagaskar.
Het is verleidelijk om te denken dat deze bijzondere vogels allemaal afstammen van eenzelfde grote, niet-vliegende voorouder die leefde op het zuidelijk supercontinent Gondwana. En dat de voorouder zich opsplitste toen die landmassa uiteenviel, zodat verschillende groepen ontstonden. Maar dat idee kunnen we definitief vergeten.

Oude kaakvorm

Wat wel klopt is dat de loopvogels aan elkaar verwant zijn. Ze horen tot de oudste groep moderne vogels, de Paleognathae (‘vogels met een oude kaakvorm’). Tot diezelfde groep horen ook de vliegende tinamoes van Midden- en Zuid-Amerika.
Als de loopvogels een grote, niet-vliegende gemeenschappelijke voorouder op Gondwana zouden hebben, dan moeten de tinamoes een aparte tak aan de stamboom van de Paleognathae bezetten. Zij kunnen niet van die niet-vliegende voorouder afstammen, want als het vermogen om te vliegen eenmaal verloren is gegaan, dan is dat voorgoed. Bovendien moet de plaats van de loopvogels op de stamboom dan het uiteenvallen van Gondwana weerspiegelen: de meest nauw verwante soorten in gebieden die het langst met elkaar gebonden waren.

De werkelijkheid is anders, blijkt uit DNA-onderzoek dat gedaan is om de verwantschap tussen de soorten te bepalen; ook uit de botten van de uitgestorven vogels is nog DNA te halen voor onderzoek.

De tinamoes staan niet apart van de loopvogels, schrijven Allan Baker en collega’s. Op de stamboom zitten ze juist midden tussen de loopvogels in.

Langeafstandsvlieger

En de onderlinge verwantschappen binnen de Paleognathae hebben nog meer verrassingen. De tinamoes horen niet bij de nandoes, die ook in Zuid-Amerika leven, maar ze blijken het nauwst verwant aan de moa’s, ver weg in Nieuw-Zeeland. Kieren Mitchell en andere biologen ontdekten dat de olifantsvogels van Madagaskar geen naaste familie zijn van de struisvogel van het naburige Afrika. Nee, ze zitten het dichtst bij de kiwi’s van Nieuw-Zeeland. En dat terwijl Madagaskar en Nieuw-Zeeland nooit direct met elkaar verbonden zijn geweest. Kiwi’s en moa’s, beide van Nieuw-Zeeland, zijn juist weer niet aan elkaar verwant.

De conclusie is dat de loopvogels geen gemeenschappelijke forse, niet-vliegende voorouder hebben. Maar samen met tinamoes stammen ze af van een betrekkelijk kleine langeafstandsvlieger. Na het opsplitsen van Gondwana hebben ze zich vliegend over de zuidelijke gebieden verspreid. Daarna zijn ze hun eigen weg gegaan.

In plaats van dinosauriërs

Het is natuurlijk wel opmerkelijk dat de grote loopvogels (nandoes, struisvogel, emoe, kasuarissen, moa’s en olifantsvogels) onafhankelijk van elkaar eenzelfde weg aflegden: ze werden onvogelachtig groot en verloren hun vliegvermogen. Mitchell en collega’s vermoeden dat ze elk in hun eigen leefomgeving de plaats hebben ingenomen van dinosauriërs die verdwenen waren. Ze konden dat doen voordat de grote zoogdieren verschenen.
Kiwi’s en tinamoes bleven klein, misschien omdat er in hun omgeving al grote vogels rondliepen waartegen ze niet waren opgewassen: de moa’s in Nieuw-Zeeland en de nandoes in Zuid-Amerika. Alleen de tinamoes hielden hun vliegvermogen, al vliegen ze slecht en leven ze voornamelijk op de grond.

Is er een kans dat verder DNA-onderzoek dit beeld weer overhoop zal gooien? Het zou niet de eerste keer zijn dat ideeën over de evolutionaire stamboom sneuvelen. Maar het DNA-onderzoek is tegenwoordig behoorlijk betrouwbaar. Mijn gok is dat dit verhaal dicht bij de waarheid zit.

Willy van Strien

Foto: Oranjehalskasuaris, Snowmanradio (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Mitchell, K.J., B. Llamas, J. Soubrier, N.J. Rawlence, T.H. Worthy, J. Wood, M.S.Y. Lee & A. Cooper, 2014. Ancient DNA reveals elephant birds and kiwi are sister taxa and clarifies ratite bird evolution. Science 344: 898-900. Doi: 10.1126/science.1251981
Baker, A.J., O. Haddrath, J.D. McPherson & A. Cloutier, 2014. Genomic support for a moa-tinamou clade and adaptive morphological convergence in flightless ratites. Molecular Biology and Evolution, 13 mei online. Doi: 10.1093/molbev/msu153

Hommelhorror

31 mei 2014 /

Slachtoffers van parasitaire vlieg begraven zichzelf

Hommels die de parasitaire larve van een blaaskopvlieg bij zich hebben, doen gek: ze begraven zich vlak voordat ze aan hun ongewenste gast bezwijken. Maar niet alle hommels laten zich even makkelijk gek maken, schrijven Rosemary Malfi en collega’s.

Parasieten kunnen hun slachtoffers tot rare daden brengen. Vreemd doen bijvoorbeeld hommels die door een blaaskopvlieg zijn geparasiteerd.

Met een beetje geluk kun je de confrontatie waarnemen tussen de gewone aardhommel (Bombus terrestris) en het gewone knuppeltje (Physocephala rifupes), een blaaskopvlieg. De vliegenvrouwtjes wachten de hommelwerksters op als zij bloemen bezoeken, gaan op een slachtoffer af, prikken hun eilegboor in haar achterlijf en laten daar een eitje achter.
Een getroffen hommel hervat haar werk, maar niet voor lang. De vliegenlarve die uit het eitje komt, leeft namelijk als parasiet en eet haar slachtoffer van binnen op. Die leeft nog slechts twee weken, tot de vliegenlarve is volgroeid en gaat verpoppen. Dan sterft de gastvrouw, haar achterlijf leeggegeten.

In de grond kruipen

Maar de helft van de getroffen hommelwerksters doet vlak voor haar voortijdige dood iets ongewoons, beschreef Christine Müller twintig jaar geleden. Zij begraven zichzelf. Normaal gaan werksters na het zomerseizoen gewoon dood; alleen de hommelkoningin overwintert en zij graaft zich in het najaar in om de volgende lente af te wachten. Maar geparasiteerde werksters doen dat dus ook vaak.
Voor deze werksters maakt het helemaal niets uit waar ze dood gaan. Het is de vliegenpop die ervan profiteert als haar stervende gastvrouw in de grond kruipt. Die pop moet namelijk de winter door; pas in het voorjaar komt de volwassen vlieg eruit. Dat betekent dat er een lange en moeilijke tijd aanbreekt. Er zijn beestjes die een verse dode hommel graag met parasiet en al opeten, en er zijn parasieten die het op de vliegenpop hebben voorzien. De dode hommel kan beschimmelen. En sterke temperatuurwisselingen zijn schadelijk voor de pop.

Manipulatie

Als de hommel zich begraaft, zijn al die gevaren kleiner. De kans dat de vliegenpop ondergronds de winter overleeft is groter; vliegen die uit begraven hommels komen zijn forser, zwaarder en minder vaak misvormd. Vandaar dat de parasitaire vlieg haar gastvrouw ertoe brengt zichzelf te begraven. Een mooi voorbeeld van parasieten die het gedrag van hun gastheer manipuleren in hun voordeel. En net zoals andere verhalen over manipulatie: vrij luguber.

Eigengereid

Nu blijkt uit onderzoek van Rosemary Malfi en collega’s dat een blaaskopvlieg uit Noord-Amerika, Physocephala tibialis, precies dezelfde streek met zijn gastvrouwen uithaalt als het gewone knuppeltje in Europa. De Noord-Amerikaanse vlieg valt drie verschillende hommelsoorten aan. Veel getroffen werksters graven zich voor hun dood 1 tot 15 centimeter in.

Maar bij één van deze drie hommelsoorten heeft de vlieg weinig succes: slechts 17 procent van de geparasiteerde werksters van die soort begraaft zichzelf. Deze eigengereide hommel is dus in dit opzicht minder geschikt als gastvrouw. Eigenlijk zou de vlieg hem beter links kunnen laten liggen, maar soms is er geen keus. Aan het begin van de periode waarin de vliegen het meest actief zijn (die periode is eind juni, begin juli) komt juist de ongeschikte gastvrouw het meeste voor.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: De volwassen blaaskopvlieg Physocephala tibialis op bloem van zijdeplant. T’ai Roulston
Klein: In het achterlijf van een hommel is de pop van Physocephala tibialis zichtbaar. Rosemary Malfi

Bronnen:
Malfi, R.L., S.E. Davis & T.H. Roulston, 2014. Parasitoid fly induces manipulative grave-digging behaviour differentially across its bumblebee hosts. Animal Behaviour 92: 213-220. Doi: 10.1016/j.anbehav.2014.04.005
Müller, C.B., 1994. Parasitoid induced digging behaviour in bumblebee workers. Animal Behaviour 48: 961-966. Doi: 10.1006/anbe.1994.1321

Tucht in de bijenkorf

22 mei 2014 /

Werksters van honingbijen houden elkaar effectief onder controle

De werksters in een bijenkolonie gunnen elkaar geen nakomelingen: eitjes die door collega’s zijn gelegd verwijderen ze door ze op te eten. Ze accepteren alleen de eitjes van de koningin. En al maken ze wel eens een fout in de jacht op clandestiene eitjes, hun controle is effectief, schrijven Martin Kärcher en Francis Ratnieks.

Een kolonie honingbijen is een goedlopend bedrijf. De koningin legt eitjes, de werksters zorgen voor het broed, voeren de larven, houden het nest schoon en halen voedsel. En de mannetjes (darren) doen niets in het nest. Zij proberen alleen een jonge koningin op haar bruidsvlucht te bevruchten. Maar onder de oppervlakte broeit een conflict. Niet alle werksters leggen zich erbij neer dat van de vrouwtjes alleen de koningin zich voortplant. Sommige werksters leggen zelf ook eitjes.
De voortplanting van de werksters is voor een belangrijk deel aan banden gelegd tijdens de evolutie. Honingbijen horen tot de vliesvleugelige insecten, en die hebben de eigenaardigheid dat onbevruchte eitjes zich kunnen ontwikkelen; daar komen mannetjes uit. Bevruchte eitjes leveren vrouwtjes op.

Grondige inspectie

Bij de voorouders van honingbijen verloren de werksters het vermogen om te kunnen paren. Maar hun eierstokken hielden ze wel. Dochters krijgen zit er voor hen niet in, want daarvoor is bevruchting nodig. Maar ze kunnen wel onbevruchte eitjes leggen en de zonen die daaruit komen door de andere werksters laten grootbrengen, ten koste van het broed van de koningin.

Alleen: de andere werksters pikken dat niet. Ze vernietigen de eitjes die niet van de koningin zijn door ze op te eten. En dat doen ze grondig en vrij secuur, schrijven Martin Kärcher en Francis Ratnieks. Elk eitje wordt in een eigen zeshoekige cel van een raat gelegd en de cellen voor mannelijke eitjes zijn groter dan de cellen voor vrouwelijke eitjes. De werksters inspecteren de cellen en halen de eitjes van collega’s weg; slechts 2 procent van die eitjes ontsnapt aan hun aandacht. Het resultaat is dat praktisch alle darren in een kolonie de zoons zijn van de koningin.

Vergissingen

De strenge controle heeft wel een keerzijde. In hun jacht op elkaars eitjes doden de werksters soms per ongeluk een eitje van de koningin. Kärcher en Ratnieks namen de schade op en ontdekten dat het meevalt. Twaalf procent van de mannelijke en 6 procent van de vrouwelijke eitjes van de koningin gaat ten onrechte verloren. Dat is niet veel.
Er zou nog wel een prijs aan de vergissingen verbonden kunnen zijn, want de bijen houden de raten met broed warm en verspillen energie als veel cellen leeg zijn. Maar ook die bijkomende schade blijft beperkt doordat de koningin in de meeste leeggehaalde cellen een nieuw eitje legt.

Gok

Dat een werkster eitjes wil leggen is begrijpelijk. Een eigen zoon is haar meer waard dan een zoon van de koningin, die een broer van haar is (de koningin sticht een kolonie met een aantal zussen, maar de nieuwe werksters die in de kolonie opgroeien zijn haar dochters). Want aan een zoon geeft een werkster de helft van haar genetisch materiaal door, terwijl ze met een broer maar een kwart van haar genen deelt.

Dat de werksters elkaar geen zonen gunnen is eveneens begrijpelijk, want ze hebben weinig op met elkaars zonen. De koningin heeft namelijk met tien darren of meer gepaard. De meeste werksters zijn daardoor halfzussen van elkaar en zoons van een halfzus zijn geen volle neven. De werksters hebben veel minder genen gemeen met een niet-volle neef dan met een zoon van de koningin. Daarom weigeren ze elkaars zonen groot te brengen en maken ze fanatiek jacht op de ongewenste eitjes van hun collega’s.

Door die strenge controle heeft het voor werksters weinig zin om aan voortplanting te beginnen; slechts een enkeling waagt de gok en heeft actieve eierstokken met rijpe eitjes. De meeste werksters houden zich netjes aan hun taak, gedwongen door sociale controle.

Willy van Strien

Foto: F.L.W. Ratnieks. Werkster inspecteert een eitje

Bronnen:
Kärcher, M.H. & and F.L.W. Ratnieks, 2014. Killing and replacing queen-laid eggs: low cost of worker policing in the honeybee. The American Naturalist, 15 mei online. Doi: 10.1086/676525
Hughes, WO.H., B.P. Oldroyd, M. Beekman & F.L.W. Ratnieks, 2008. Ancestral monogamy shows kin selection is key to the evolution of eusociality. Science 320: 1213-1216. Doi: 10.1126/science.1156108
Wenseleers, T. & F.L.W. Ratnieks, 2006. Enforced altruism in insect societies. Nature 444: 50. Doi: 10.1038/44450a

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑