Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 35 van 45

Vorstelijk onthaal

15 april 2014 /

Rupsen van blauwtjes misleiden mieren met geur en geluid

Rupsen van pimpernelblauwtjes en gentiaanblauwtjes leven als parasieten in een mierennest, profiterend van de mierenmaatschappij. De mieren hebben niets in de gaten omdat de rupsen dezelfde geur dragen als zij. De rupsen houden de mieren zelfs dubbel voor de gek, schrijven Marco Sala en collega’s, want ze doen ook nog eens het geluid van een mierenkoningin na. Op een uitgekiende manier.

De vrouwtjes van de blauwtjes leggen ’s zomers eitjes op de bloemen van hun waardplanten. Voor het pimpernelblauwtje is dat de grote pimpernel, het gentiaanblauwtje kiest de klokjesgentiaan. De jonge rupsjes eten een of twee weken van de bloemen. Dan laten ze zich op de grond vallen en wachten tot er een mier langskomt die hen meeneemt naar het nest; daarin kunnen ze verder opgroeien.
Die vondelingstrategie is nogal riskant. Lang niet alle rupsen worden gevonden, geadopteerd en geaccepteerd. Maar de rupsen die in een mierennest worden opgenomen, zitten gebeiteld. Ze leven in een klein paradijs: het is er droog en warm en tamelijk veilig voor roofvijanden. En er is voedsel beschikbaar. De blauwtjes hebben zich volkomen afhankelijk gemaakt: de rupsen kunnen alleen maar opgroeien in een mierennest.

Geurprofiel

De twee blauwtjes buiten de mieren op verschillende manieren uit. De rups van het pimpernelblauwtje gedraagt zich als een rover en eet mierenlarven op. De rups van het gentiaanblauwtje is geraffineerder. Hij laat zich door de werksters voeden alsof hij een mierenlarve is; hij gedraagt zich als een koekoeksjong.
De rupsen verblijven elf of 23 maanden in het nest en worden in die tijd honderd keer zo zwaar als ze bij aankomst waren. Dan verpoppen ze en tenslotte vertrekken ze als volwassen vlinder. Bovengronds begint de cyclus opnieuw.

En de mieren, zitten die al die tijd te suffen? Dat doen ze doorgaans niet, maar deze indringers kunnen ze niet ontmaskeren omdat ze het geurprofiel van de mierenkolonie nabootsen, zo was al langer bekend. De mieren beschouwen hen daardoor als eigen.

Rommelend geluid

Nu blijkt uit onderzoek van Marco Sala en collega’s dat de rupsen bovendien eerbied afdwingen door het geluid te imiteren dat een koningin maakt. Voor een koningin zijn werksters tot alles bereid.
Het team deed onderzoek aan vlinders en mieren afkomstig van natte graslanden in Noord Italië, waar zowel grote pimpernel als klokjesgentiaan groeien. Pimpernelblauwtje en gentiaanblauwtje parasiteren daar op dezelfde gastheer, de moerassteekmier. Die leeft in kolonies met meerdere koninginnen. De onderzoekers namen het geluid op van mieren (zowel werksters als koninginnen) en rupsen (voor en na adoptie). Ze speelden de geluiden af om te zien hoe mierenwerksters erop reageren.

De mieren ‘striduleren’ door een stekel op hun achterlijf over een harde, geribbelde plaat te strijken. Dat geeft een rommelend geluid. Het geluid van een koningin is lager en luider dan dat van de werksters, en het wekt een sterke reactie bij haar werksters op. Lieten de onderzoekers het geluid van een koningin klinken uit een begraven speaker, dan gingen werksters op de plek van de speaker af, betastten die plek met hun antennen en namen een beschermende houding aan.

Luidruchtig of juist niet

De rupsen van pimpernelblauwtje en gentiaanblauwtje maken min of meer dezelfde geluiden als de mieren, maar ze doen dat op een andere manier: door lucht in hun luchtbuisjes samen te persen. Het rupsengeluid lijkt meer op het geluid van een koningin dan op dat van een werkster.
Rupsen maken het geluid vooral als ze iets van de mieren gedaan moeten krijgen, laat het onderzoek van Sala zien.

Wachtend op adoptie is een rups van het pimpernelblauwtje luidruchtig. De werksters reageren op zijn ‘geroep’ zoals op koninginnengeluid, al is hun reactie wat minder sterk. De rups lijkt te moeten roepen om de mieren over te halen om hem mee te nemen. Dat doen ze namelijk niet zomaar. Er komt een ritueel bij kijken dat uren kan duren. Het geurprofiel van deze rupsen is kennelijk niet goed genoeg. De rupsen produceren nectar om de mieren te paaien, maar ook dat is niet voldoende.

Een rups van het gentiaanblauwtje laat zich voor adoptie nauwelijks horen. Zijn geurprofiel is in orde, dus de mieren nemen hem makkelijk mee. Geluid voegt voor hem niet zoveel toe.

In het nest

Eenmaal in het nest houdt een rups van het pimpernelblauwtje zich veel rustiger. Met zijn roversstrategie moet hij ook niet opvallen. Hij leeft verborgen in een kamertje achteraf en gaat er af en toe op uit om mierenlarven te eten.

Een rups van het gentiaanblauwtje – met zijn strategie van koekoeksjong – vraagt na adoptie juist alle aandacht. Hij mengt zich onder de mierenlarven en bedelt net als zij om voer. De mierenlarven maken daar geen geluid bij, maar de indringer wel. Werksters reageren daar net zo sterk op als op het geluid van een koningin. Door het geluid van een koningin na te doen krijgt een rups een hoge status, stellen de onderzoekers, en zo is hij verzekerd van goede zorg.

Voorkeursbehandeling

Het berggentiaanblauwtje houdt er, net als het gentiaanblauwtje, een koekoekstrategie op na. De rupsen leven in het nest van de kokermier. Ook zij doen het geluid van een koningin na en dat wordt beloond met een voorkeursbehandeling, ontdekte hetzelfde onderzoeksteam enkele jaren geleden. Als voedsel schaars is, krijgt zo’n rups als eerste te eten; wordt het nest verstoord, dan wordt hij als eerste in veiligheid gebracht. Dat zou voor rupsen van het gentiaanblauwtje ook wel eens kunnen gelden.
De rupsen van deze ‘mierenblauwtjes’ zijn niet zomaar te gast in het mierennest. Het zijn gasten die een vorstelijke behandeling krijgen. Of eigenlijk: afdwingen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Pimpernelblauwtje. Chris van Swaay/de Vlinderstichting
Klein: Moerassteekmier. April Nobile (Wikimedia Commons)

Bekijk een Engelse documentaire over mierenblauwtjes

Bronnen:
Sala, M., L.P. Casacci, E. Balletto, S. Bonelli & F. Barbero, 2014. Variation in butterfly larval acoustics as a strategy to infiltrate and exploit host ant colony resources. PLoS ONE 9: e94341, 9 april online. Doi: 10.1371/journal.pone.0094341
Thomas, J.A., K. Schönrogge, S. Bonelli, F. Barbero & E. Balletto, 2010. Corruption of ant acoustical signals by mimetic social parasites. Maculinea butterflies achieve elevated status in host societies by mimicking the acoustics of queen ants. Communicative & Integrative Biology 3: 169-171. Doi: 10.4161/cib.3.2.10603
Barbero, F., S. Bonelli, J.A. Thomas, E. Balletto & K. Schönrogge, 2009. Acoustical mimicry in a predatory social parasite of ants. The Journal of Experimental Biology 212: 4084-4090. Doi: 10.1242/jeb.032912
Barbero, F., Thomas, J. A., Bonelli, S., Balletto, E. & K. Schönrogge, 2009. Queen ants make distinctive sounds that are mimicked by a butterfly social parasite. Science 323: 782-785. Doi: 10.1126/science.1163583

Jagerspak

9 april 2014 /

Monnikszanger vangt vliegen dankzij flitsende staart

Een opvallend kleurpatroon kan vele functies hebben. Zo krijgt een monnikszanger prooien te pakken dankzij de witte vlekken op zijn olijfgroene staart, schrijft Ronald Mumme.

Met hun kleuren laten vogels aan elkaar zien wie ze zijn: een soortgenoot, een aantrekkelijke partner, een bazig type.  Maar voor de monnikszanger uit Noord Amerika, heeft het kleurpatroon nog een andere functie.
Het is een onrustig vogeltje. Voortdurend spreidt hij snel zijn staartveren even terwijl hij door de struiken scharrelt. Dat is niet voor niets, volgens Ronald Mumme. Steeds als de vogel met zijn staart knipt, flitsen witte vlekken op de buitenste staartveren te voorschijn. Dat geschitter maakt vliegen aan het schrikken. Ze vliegen op, de monnikszanger ziet ze – en hapt toe.

Kunstje leren

Mumme deed experimenten om te laten zien dat het inderdaad zo werkt. Van een aantal vogels maakte hij de witte vlekken op de staart donker met een markeerpen. Deze vogels knipten vervolgens net zo veel met hun staart als niet-behandelde vogels, maar kennelijk schrokken de vliegen daar niet zo van: de vogels grepen er veel minder. Maar met rupsen, die ook geliefde prooien zijn en die niet reageren op flitsende kleuren, hadden behandelde monnikszangers geen moeite. Voor hun jongen brachten ze in verhouding minder vliegen en meer rupsen naar het nest.

Jonge vogels leren het kunstje om vliegen op te jagen als ze zelf voedsel gaan zoeken. De jongen verlaten het nest na 9 dagen, maar het duurt dan nog een paar weken voordat ze voor zichzelf kunnen zorgen. Vanaf 18 dagen leren ze jagen, en dan gaan ze ook met hun staart knippen.

Helemaal nieuw is de ontdekking niet. Roodbuikzangers en meniezangers, ook uit Noord Amerika, hebben een zwart-witte staart en jagen op dezelfde manier op vliegende insecten; dat was al bekend. Maar voor mij was het nieuw dat er vogels zijn die insecten vangen dankzij hun kleurrijke staartveren.

Willy van Strien

Foto: Ken Janes (Wikimedia Commons)

Vrouwtje monnikszanger op YouTube

Bron:
Mumme, R.L., 2014. White tail spots and tail-flicking behavior enhance foraging performance in the Hooded Warbler. The Auk 131: 141-149. Doi: 10.1642/AUK-13-199.1

Stinkend pleegjong

1 april 2014 /

Jonge kuifkoekoek weert roofvijanden uit het nest van z’n pleegouders

Voor zwarte kraaien kan een kuifkoekoeksjong een aanwinst zijn, schrijven Daniela Canestrari en collega’s. Zijn stank houdt roofvijanden op afstand.

Zwarte kraaien in Noord Spanje laten zich gebruiken, zo lijkt het. In bijna driekwart van hun nesten leggen kuifkoekoeken een of enkele eieren, met de bedoeling dat de zwarte kraaien de jongen grootbrengen – en die laten het zo maar gebeuren. Ze jagen kuifkoekoeken niet weg, accepteren hun eieren en zorgen voor de koekoeksjongen.
Vreemd? Volgens Daniela Canestrari en collega’s niet. Want een jonge kuifkoekoek beschermt het nest van zijn pleegouders tegen roofvijanden.

Zwarte kraaien zijn flinke vogels die hun mannetje wel staan, zou je denken. Toch zijn er nogal wat roofvijanden die het op hun eieren en jongen hebben voorzien: katten, steenmarters, haviken, buizerds, raven, gaaien en zwarte kraaien zelf. In slechte jaren mislukken de meeste nesten doordat ze worden leeggeroofd.

Smurrie

Maar de kans op mislukken blijkt veel kleiner te zijn als er een jonge kuifkoekoek aan boord is. Want als die wordt lastiggevallen, scheidt hij een bijtende, stinkende smurrie af. Het lijkt op poep, maar dat is het niet; het komt uit een speciale klier. Die smurrie ontneemt roofvijanden alle lust om toe te slaan, denken de onderzoekers. Ze boden halfwilde katten, tamme kraaien en valken uit een valkenhouderij vlees aan dat met dit goedje was ingesmeerd. De dieren aten er niet van. Roofvijanden zullen een nest met zo’n viezerik aan boord gauw verlaten, is dan ook het idee. Ook de jonge kraaien ontkomen dan.

Een kuifkoekoeksjong beschermt een kraaiennest dus tegen roofvijanden. Dat vergroot de kans dat een nest lukt, dat wil zeggen dat er uiteindelijk een of meer jonge kraaien zullen uitvliegen.

Extra last

Er staat wel iets tegenover. De pleegouders moeten het vreemde jong verzorgen naast hun eigen kroost. Nu is een jonge kuifkoekoek niet zo veeleisend. Hij laat de jonge kraaien met rust. Hij is kleiner dan zij, eet minder en is sneller zelfstandig. Daardoor vormt hij niet zo’n zware last voor zijn pleegouders als een jong van de bekendere gewone koekoek die eieren legt in het nest van zangvogeltjes. Dat koekoeksjong gooit zijn pleegbroertjes en –zusjes uit het nest, wordt groter dan zijn pleegouders en vraagt veel voedsel.
Maar toch kan een kraaienpaar de extra zorg voor een pleegjong niet helemaal aan en daardoor komen hun eigen jongen wat tekort. Uit een kraaiennest zonder kuifkoekoek vliegen gemiddeld twee à drie jongen uit, uit een nest met een kuifkoekoekje erin maar twee.

Net als andere koekoeken parasiteren kuifkoekoeken op de broedzorg van de gastheer bij wie ze hun jongen onderbrengen. De aanwezigheid van een kuifkoekoekje in het nest is een last voor zwarte kraaien en gaat ten koste van hun jongen. Maar: de kans dat het hele nest aan rovers verloren gaat is veel kleiner. Dat kan opwegen tegen de lasten, zeker wanneer er veel roofvijanden zijn.
Een jonge kuifkoekoek is dus niet alleen een profiteur, maar ook een beschermer. Dat zal de reden zijn dat de zwarte kraaien tolerant zijn tegenover kuifkoekoeken.

Eksters

Ook eksters worden door kuifkoekoeken gebruikt als pleegouders en zij lijden daar meer onder dan kraaien. Uit eksternesten met een koekoeksjong vliegen weinig jonge eksters uit. Misschien beschermt een pleegjong ook eksternesten wel tegen roofvijanden, maar daar hebben de jonge ekstertjes weinig aan. Zij maken sowieso weinig kans. Eksters verdedigen hun nest dan ook tegen kuifkoekoeken en een vreemd ei gooien ze er vaak uit.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Nest met jonge kraaien en rechts een jonge kuifkoekoek. Vittorio Baglione
Klein: Volwassen kuifkoekoek. Uit Naumann Encyclopedia 1905 (via Wikimedia Commons)

Zie ook: halfhartige pleegouders

Bronnen:
Canestrari, D., D. Bolopo, T.C.J. Turlings, G. Röder, J.M. Marcos & V. Baglione, 2014. From parasitism to mutualism: unexpected interactions between a cuckoo and its host. Science 343: 1350-1352. Doi: 10.1126/science.1249008
Soler, J.S. & M. Soler, 2000. Brood-parasite interactions between great spotted cuckoos and magpies: a model system for studying coevolutionary relationships. Oecologia 125: 309–320. Doi: 10.1007/s004420000487

Moeder maakt de kleintjes giftig

28 maart 2014 /

Roofzuchtige mieren blieven geen kikkervisjes van aardbeikikkers

Moeder aardbeikikker zorgt er goed voor dat rovers van haar jongen afblijven. Ze laat haar kikkervisjes gifstoffen eten. De kleintjes slaan dat gif op en hebben dankzij die chemische verdediging niets te vrezen van hongerige mieren, schrijven Jennifer Stynoski en collega’s.

Een fijne plek om op te groeien, voedzame hapjes: jonge aardbeikikkers komen niets te kort dankzij de zorg van vooral hun moeder. Aardbeikikkers, slechts een paar centimeter groot, leven in Midden Amerika. Als het vrouwtje eitjes heeft gelegd op vochtige bladeren en het mannetje ze heeft bevrucht, blijft hij ze bewaken en nat houden totdat de kikkervisjes uitkomen. Dan neemt het vrouwtje de zorg over. Ze neemt de jongen op haar rug en brengt ze een voor een in een plasje in het hart of de bladoksels van planten als bromelia. Elk jonkie krijgt zijn eigen minipoeltje. Een moeder moet meestal zo’n vijf kleintjes onderbrengen.

Regelmatig gaat ze daarna bij haar kinderen langs om ze eten te brengen, tot ze na zes weken kikkertjes zijn geworden. Hun voedsel produceert ze zelf. Ze legt namelijk onbevruchte eitjes in het water als ‘voedseleitjes’. De jongen kunnen niet zonder dit speciale maal; ze eten niets anders.

Bescherming

Nu blijkt dat de voedseleitjes ook giftige stoffen bevatten en dat de kikkervisjes dat gebruiken als chemisch beschermingsmiddel. Aardbeikikkers zijn pijlgifkikkers, dus giftig. Volwassen dieren hebben huidklieren waarin ze giftige stoffen opslaan. Die laten ze los als ze bedreigd worden door een roofvijand. Ze maken de giftige stoffen, alkaloïden, niet zelf, maar halen het uit de insecten die ze eten, zoals mijten, mieren, duizendpoten en kevers.

De kikkervisjes in hun poeltjes eten zulke prooien echter niet en kunnen dus niet zelf aan chemische afweerstoffen komen. Maar Jennifer Stynoski en collegas laten zien dat de kikkermoeders wat alkaloïden in de voedseleitjes stoppen en dat de kikkervisjes ze op die manier binnenkrijgen. Als ze wat ouder zijn, ontwikkelen de huidklieren zich waarin ze de stoffen kunnen opslaan en vanaf dan zijn ze giftig.

Verkeerd menu

Om te laten zien dat kikkervisjes inderdaad gif uit de voedseleitjes halen, kweekte Stynoski zelf kikkervisjes op en voedde die met de eitjes van een niet-giftige boomkikker, de roodoogmakikikker. Op dit verkeerde menu bleven de kikkervisjes een paar dagen in leven – maar giftig werden ze niet.

De chemische bescherming die de kikkervisjes van hun moeder krijgen werkt goed, in elk geval tegen de roofzuchtige mier Paraponera clavata. Mieren van deze soort jagen op allerlei beestjes en slepen die naar hun nest. Kikkervisjes van de roodoogmakikikker nemen ze ook mee als prooi. Maar van aardbeikikkervisjes moeten ze niets hebben. Die laten ze met rust.

Willy van Strien

Foto: Geoff Gallice (Wikimedia Commons)

Een andere zorgzame kikkerouder:
Een goede jeugd (Amazone gifkikker)

Bron:
Stynoski, J.L., Y. Torres-Mendoza, M. Sasa-Marin & R. Saporito, 2014. Evidence of maternal provisioning of alkaloid-based chemical defenses in the strawberry poison frog Oophaga pumilio. Ecology 95: 587-593. Doi: 10.1890/13-0927.1

Vliegenvangers gluren bij de buren

14 maart 2014 /

Beschermen koolmezen hun legsel tegen nieuwsgierige blikken?

Bonte vliegenvangers nemen vaak een kijkje in het nest van koolmezen en apen vervolgens het gedrag na van koolmezen die veel eitjes hebben. Maar koolmezen delen liever geen informatie over de inhoud van hun nest. Signaleren ze een vliegenvanger in de buurt, schrijven Olli Loukola en collega’s, dan bedekken ze hun eitjes.

Als de bonte vliegenvangers in het voorjaar terugkomen uit Afrika, zijn de koolmezen, die niet zijn weggeweest, al volop aan het broeden. In Finland, waar Olli Loukola werkt, lopen de mezen 10 tot 14 dagen op de vliegenvangers voor.
De koolmezen kennen hun omgeving goed en hebben een geschikte plek voor hun nest uitgezocht.
Het is niet zo vreemd dat vliegenvangers afkomen op plaatsen waar veel koolmezen nestelen. Ze zoeken namelijk dezelfde nestplaatsen: holten in bomen of nestkasten. En ze hebben hetzelfde voedsel nodig voor hun jongen: insecten. Dus waar het goed is voor koolmezen, is het ook goed voor vliegenvangers. Daar vestigen ze zich graag en daar produceren ze grote legsels. Tenzij er zoveel koolmezen zijn dat de concurrentie erg hevig zou worden.

Inbreuk op privacy

Maar de vliegenvangers blijken de privacy van hun buren niet te respecteren. Als de mezenouders weg zijn, komen de vliegenvangers regelmatig in hun nesten kijken hoeveel eitjes er liggen. Daar trekken ze conclusies uit. Waar de koolmeesburen veel eitjes hebben, leggen de vliegenvangers ook iets meer eitjes die bovendien iets zwaarder zijn. Ze rekenen er dan op dat de omgeving voldoende voedsel biedt voor een groot gezin.

Bovendien apen ze mezen met grote legsels na. In een eerdere studie plaatsten de onderzoekers ofwel een witte cirkel, ofwel een witte driehoek rond de ingang van nestkasten. Troffen de vliegenvangers een groot legsel aan bij een koolmeespaar in zo’n versierde nestkast, dan kozen ze voor zichzelf meestal een nestkast met hetzelfde symbool erop. Troffen ze een klein legsel in een koolmeesnest, dan namen ze liever een kast van het andere type. Ze kopieerden zo het gedrag van succesvolle mezen en vermeden het gedrag van minder succesvolle mezen.

Groot risico

De vliegenvangers spieken dus bij de concurrentie. De koolmezen zijn de dupe. Want waar ook vliegenvangers komen nestelen, blijft straks minder voedsel over voor de koolmeesjongen. Dan kan het gebeuren dat er minder jongen opgroeien of dat ze kleiner zijn als ze uitvliegen. De mezen moeten daarom niets hebben van vliegenvangers. Als ze pottenkijkers betrappen, jagen ze die weg of maken ze soms zelfs dood.
Glurende vliegenvangers nemen dus grote risico’s. Kennelijk is de informatie over de inhoud van koolmeesnesten ze erg veel waard.

Toegedekt

Nu melden de Finse onderzoekers dat de koolmezen die informatie afschermen door hun eitjes te bedekken. Mezen hebben de gewoonte om haar en ander materiaal op de eitjes te leggen zolang het legsel nog niet compleet is en de mezenouders vaak weg zijn. Waarom is niet helemaal duidelijk; misschien is het om de eitjes warm te houden.

Is er een vliegenvanger in de buurt, dan dekken koolmezen hun legsel extra goed toe, ontdekten de onderzoekers via experimenten. Ze lieten bij een aantal koolmeesnesten een opgezette vliegenvanger zien en het geluid van zijn zang horen. Bij andere nesten gebruikten ze een opgezette pestvogel en zijn geluid, ter controle. De pestvogel is geen concurrent van de mezen.
Geconfronteerd met een vliegenvanger brachten de mezen meer haar in hun nest en dekten ze hun eitjes zorgvuldiger toe dan wanneer ze een pestvogel in hun buurt zagen. Het verschil was niet heel groot, dus ik ben nog niet helemaal overtuigd dat de mezen opzettelijk informatie voor vliegenvangers verbergen. Maar het lijkt er op.

De onderzoekers zagen soms ook dat vliegenvangers een mezennest binnengingen en het haar van de eitjes afhaalden. Hondsbrutaal.

Willy van Strien

Foto: Arnstein Rønning (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Loukola, O.J., T. Laaksonen, J-T. Seppänen & J.T Forsman, 2014. Active hiding of social information from information-parasites. BMC Evolutionary Biology 14:32. Doi: 10.1186/1471-2148-14-32
Loukola, O.J., J-T. Seppänen, I. Krams, S.S. Torvinen & J.T. Forsman, 2013. Observed fitness may affect niche overlap in competing species via selective social information use. American Naturalist 182: 474-483. Doi: 10.1086/671815
Forsman, J.T., J-T. Seppänen & I.L. Nykänen, 2012. Observed heterospecific clutch size can affect offspring investment decisions. Biol. Lett. 8: 341-343. Doi: 10.1098/rsbl.2011.0970
Seppänen, J-T., J.T. Forsman, M. Mönkkönen, I. Krams & T. Salmi, 2011. New behavioural trait adopted or rejected by observing heterospecific tutor fitness. Proc. R. Soc. B 278: 1736-1741. Doi: 10.1098/rspb.2010.1610
Forsman, J.T., R.L. Thomson & J-T. Seppänen, 2007. Mechanisms and fitness effects of interspecific information use between migrant and resident birds. Behavioral Ecology 18: 888-894. Doi: 10.1093/beheco/arm048

Zuurbes telt zijn zaden

10 maart 2014 /

Plant toont flexibele reactie als berberisboorvlieg de bessen aantast

De zuurbes heeft een lastige vijand: de berberisboorvlieg. De vliegenlarven eten de zaden weg. Planten hebben een complexe strategie waarmee ze een maximale zaadopbrengst uit de bessen halen, ontdekten Katrin Meyer en collega’s.

De berberisboorvlieg, Rhagoletis meigenii, is een vijand van de zuurbes. Hij zoekt hem op in de vroege zomer. De struik, die groeit in Europa en delen van Afrika en Azië, is dan uitgebloeid en draagt bessen die zullen rijpen tot in oktober. De zaden in die bessen hebben hun uiteindelijke grootte al bijna bereikt.
Op die zaden heeft het vrouwtje van de berberisboorvlieg het voorzien. Ze doorboort bessen een voor een met haar legboor. In elke bes prikt ze één zaadje aan om er een ei in te leggen. Daar komt een larve uit die de zaden in de bes aanvreet en in oktober als volgroeide larve naar buiten zal komen om te verpoppen.

Ongestoord

De plant kan dat proces stoppen door het zaadje waarin een eitje is gelegd af te laten sterven. Daarmee schakelt hij de vliegenlarve uit. Katrin Meyer en collega’s verklaren waarom een plant dat toch niet altijd doet. Het heeft te maken met de inhoud van de bes.

In de meeste bessen ontwikkelen zich twee zaden. Als een vliegenvrouwtje een eitje legt in een van die twee, laat de plant dat zaadje meestal afsterven. Het zou hoogstwaarschijnlijk toch verloren zijn gegaan aan de vliegenlarve. Door het af te stoten redt de plant het tweede exemplaar, dat anders ook door de larve aangevreten zou worden. Zo’n bes levert dan een zaadje op.
Maar in sommige bessen rijpt maar één zaadje. Er is geen tweede aangelegd of de tweede is door een of andere oorzaak verloren gegaan. Opmerkelijk is: als een vliegenvrouwtje een eitje legt in een enig zaadje, houdt de plant dat zaadje vrijwel altijd in stand. De vliegenlarve kan dan ongestoord opgroeien. Hoewel een larve in een dubbelzadige bes beide zaden bijna helemaal opeet, kan hij ook toe met één.

Kleine kans

Het lijkt vreemd dat de plant de larve van de berberisboorvlieg wel uitschakelt in dubbelzadige bessen, maar ongemoeid laat in enkelzadige bessen. Maar het is precies de goede strategie, redeneren de onderzoekers. Zou de plant een aangetast zaadje in een enkelzadige bes dood laten gaan, dan levert die bes zeker niets op.
Als de plant niet reageert, is de opbrengst waarschijnlijk ook nul. Maar: er is een kleine kans dat het vliegeneitje niet uitkomt of dat de vliegenlarve in een vroeg stadium dood gaat, en dat het ene zaadje toch overleeft. Het zou een slechte strategie zijn om die kleine kans te laten schieten na alles wat de plant al in de bes geïnvesteerd heeft.

De reactie van de plant op een vliegenei in een zaadje hangt dus af van de aanwezigheid van een ander zaadje. Is dat er, dan wordt het aangetaste zaad opgegeven. Is dat er niet, dan wordt het aangetaste zaadje gespaard. Zo maakt de plant de zaadopbrengst maximaal.
De onderzoekers schrijven dat de plant een eenvoudige vorm van redeneren toepast. Dat gaat me te ver, maar indrukwekkend is zijn complexe, flexibele reactie wel.

Willy van Strien

Fotos:
Zuurbes, Algirdas (Wikimedia Commons)
Berberisboorvlieg, Janos Bodor (Wikimedia Commons)

Bron:
Meyer, K.M., L.L. Soldaat, H. Auge & H-H. Thulke, 2014. Adaptive and selective seed abortion reveals complex conditional decision making in plants. American Naturalist 183: 376-383. Doi: 10.1086/675063

Dinovlucht

7 maart 2014 /

Vogels vliegen dankzij eigenschappen van hun voorouders

Toen de vogels verschenen, hadden ze al alle eigenschappen die nodig zijn om te vliegen, stellen Mark Puttick en collega’s: een erfenis van de dinosauriërs waar ze van afstammen.

Vogels zijn onmiskenbaar. Ze zijn warmbloedig en bedekt met veren, hebben holle botten, lopen of hippen op de achterpoten en hebben vleugels in plaats van voorpoten, oftewel hun voorpoten zijn vleugels. Dankzij deze eigenschappen en nog een aantal anatomische kenmerken kunnen ze vliegen.
Die typische vogeleigenschappen zijn ouder dan de vogels zelf. De dinosauriërs waarvan de vogels afstammen hadden ze namelijk ook al. Veel dino’s die nauw aan vogels verwant zijn maakten waarschijnlijk glijvluchten, schrijven Mark Puttick en collega’s.

Hoewel de evolutionaire geschiedenis van vogels nog niet tot in alle details duidelijk is, zijn biologen het er wel over eens dat ze afstammen van een groep dinosauriërs. Ze behoren tot de Paraves (sommige wetenschappers spreken van Eumaniraptora), een groep die zo’n 160 miljoen jaar geleden ontstond. Ook de dinofamilies Dromaeosauridae en Troodontidae zijn Paraves (sommige dinokenners noemen die twee families samen Deinonychosauria).

Draagkracht

We weten al langer dat de vroege Paraves warmbloedig waren, goed in de veren zaten om warm te blijven en grote slagpennen hadden aan de voorpoten; hun botten waren hol; Paraves liepen op de achterpoten en hadden nog wat kenmerken met moderne vogels gemeen. Ook de groep waar de Paraves van afstammen, de Coelurosauria, had deze kenmerken al grotendeels.

Toen de vogels ontstonden, kregen ze dus al heel wat eigenschappen mee die ze nodig zouden hebben om te vliegen.
Maar alleen kleine dieren kunnen daadwerkelijk de lucht in; er is een bovengrens aan het gewicht van een vlieger. De vleugels moeten bovendien groot genoeg zijn om voldoende draagkracht te leveren. En inderdaad: vogels zijn klein vergeleken met dinosauriërs en hebben in verhouding lange voorpoten. De vraag was wanneer deze laatste veranderingen plaatsvonden die het vliegen mogelijk maakten: pas bij de vogels zelf of ook al bij hun voorouders.

Goed formaat

Mark Puttick en collega’s deden een vergelijkend onderzoek aan fossielen van een groot aantal soorten, en concludeerden dat het bij de voorouders was. Vlak voordat de Paraves zouden ontstaan werden hun voorouders in hoog tempo kleiner. De voorpoten gingen daar niet in mee en werden dus in verhouding groter.
De vroege Paraves waren dan ook kleine, langarmige dieren en de soorten die van hen afstammen waren dat ook. De vogels hadden van meet af aan een formaat waarmee vliegen mogelijk was.

Glijvluchten

Maar dat gold net zo goed voor dinosoorten van de families Dromaeosauridae en Troodontidae. Zouden die dan ook hebben kunnen vliegen? Veel van die dino’s konden dat inderdaad, denkt Puttick. Althans: ze konden glijvluchten maken. Dat was al bekend van Microraptor, een lid van de familie Dromaeosauridae; hij had vleugels aan voor- en achterpoten.
De vraag is of je de Dromaeosauridae en Troodontidae misschien ook vogels zou moeten noemen. Op die vraag gaat Puttick niet in.

Op de tak vogels (Aves) die van de Paraves afsplitste verscheen de bekende Archaeopteryx als eerste, gevolgd door verschillende andere oervogels. Moderne vogels die het vliegen perfectioneerden kwamen zo’n 100 miljoen jaar geleden op.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: ooievaar. Maarten Visser (Wikimedia Commons)
Klein: Microraptor, een aan vogels verwante dinosauriër. Matt Martyniuk (Wikipedia)

Bronnen:
Puttick, M.N., G.H. Thomas & M.J. Benton, 2014. High rates of evolution preceded the origin of birds. Evolution, 23 februari online. Doi: 10.1111/evo.12363
Dyke, G., R. de Kat, C. Palmer, J. van der Kindere, D. Naish & B. Ganapathisubramani, 2013. Aerodynamic performance of the feathered dinosaur Microraptor and the evolution of feathered flight. Nature Communications 4: 2489. Doi: 10.1038/ncomms3489
Turner, A.H., P.J. Makovicky & M.A. Norell, 2012. A review of Dromaeosaurid systematics and Paravian phylogeny. Bulletin of the American Museum of Natural History 371: 1-206. Doi: 10.1206/748.1

Het broed als reddingsboei

3 maart 2014 /

Mierenvlot drijft op larven en poppen

Als een nest van de mier Formica selysi onder water komt te staan, ontsnappen de dieren door van zichzelf een vlot te maken en weg te drijven. Het broed nemen ze mee. Het avontuur loopt vaak goed af, mede dankzij de aanwezigheid van larven en poppen, ontdekten Jessica Purcell en collega’s.

De mier Formica selysi leeft in de Alpen en de Pyreneeën en bouwt zijn nesten langs rivieren. In voorjaar en zomer willen die nog wel eens overstromen. De mieren van een ondergelopen nest bouwen dan van zichzelf een levend vlot door elkaar met poten en kaken vast te pakken. Zo blijft de kolonie bij elkaar totdat ze op een nieuwe plek stuiten. Ook de jonge generatie overleeft, want het broed – eitjes, larven en poppen – gaat mee.
Het mierenvlot dobbert op het water totdat het vaste grond raakt en de mieren weer op het land kunnen klimmen.

De mieren zullen hun kostbaarste en kwetsbaarste bezit – de koninginnen en het broed – een veilige plek geven op zo’n vlot, veronderstelden Jessica Purcell en collega’s. In het lab keek Purcell of dat zo was. Ze zette groepen mieren met koninginnen, larven en poppen op een platform, zette dat langzaam onder water en filmde de mierenvlotten die ontstonden van onder en van boven.

Broed onderop

Drijvende mierenvlotten bestaan uit drie of vier lagen van werksters. De koninginnen (bij deze mierensoort zijn er meerdere per nest) krijgen inderdaad een veilige plek in het centrum, waar ze aan alle kanten door werksters zijn omgeven.

Maar alle larven en de poppen komen onderop, zagen de onderzoekers tot hun verbazing. Het broed drijft direct op het water, de werksters die het broed in hun kaken houden zitten er op.

Werksters droog

Toch is dat de beste plek voor de larven en poppen, bleek uit nader onderzoek. Ze hebben namelijk een beter drijfvermogen dan volwassen mieren. De larven en poppen aan de onderkant van het vlot houden het hele zaakje drijvend.
Bovendien hebben de larven en poppen niet onder het avontuur te lijden. Al drijven ze uren op het water, dan nog hebben ze later een even grote kans om zich te ontwikkelen tot volwassen mieren als larven en poppen die geen watersnood meemaken.

Volwassen mieren overleven een paar uur op het water ook wel, maar als nat geworden werksters weer droge grond bereiken moeten ze eerst herstellen voordat ze in actie kunnen komen. Dat komt slecht uit omdat er juist dan veel werk te doen is: koninginnen en broed moeten snel het land op gedragen worden. Hoe meer werksters meteen kunnen helpen, hoe beter het is. Op een drijvende laag van larven en poppen blijven nagenoeg alle werksters droog, zodat ze na aankomst snel aan de slag kunnen.

Er zijn andere miersoorten die zulke vlotten bouwen als hun nest onder water komt te staan, waaronder de Zuid-Amerikaanse rode vuurmier, Solenopsis invicta.

Willy van Strien

Foto: Werksters van Formica selysi maken een vlot; Dumas Galvez

Een filmpje over het vlot van de rode vuurmier. En nog een dobberend vlot van de rode vuurmier op film.

Bronnen:
Purcell, J., A. Avril, G. Jaffuel, S. Bates, M. Chapuisat, 2014. Ant brood function as life preservers during floods. PLoS ONE 9(2): e89211, 19 februari . Doi: 10.1371/journal.pone.0089211
Adams, B.J., L.M. Hooper-Bùi, R.M. Strecker & D.M. O’Brien, 2011. Raft formation by the red imported fire ant, Solenopsis invicta. Journal of Insect Science 11: 171.
Mlot, N.J., C.A. Tovey & D.L. Hu, 2011. Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods. PNAS 108: 7669-7673. Doi: 10.1073/pnas.1016658108

Warm gezinsleven

24 februari 2014 /

Jonge oorwurmen krijgen aandacht van hun moeder en van elkaar

Oorwurmen groeien op in eenoudergezinnen. Bekend was al dat een oorwurmmoeder een tijdlang voor haar jongen zorgt, wat bij insecten maar weinig voorkomt. Nu melden Joachim Falk en collega’s dat de jongen ook elkaar steunen door voedsel te delen. 

Een vrouwtje van de gewone oorwurm, Forficula auricularia, legt in het najaar twintig tot veertig eitjes in een holletje in de grond. De hele winter bewaakt zij de eitjes; ze zorgt dat ze niet uitdrogen of beschimmelen. Als in het vroege voorjaar de jongen zijn uitgekomen, blijven ze nog een paar weken bij hun moeder. Zij beschermt ze, braakt voedsel voor hen op en begeleidt ze als ze ’s nachts zelf eten gaan zoeken.
Jonge oorwurmen zijn kleine versies van volwassen dieren, oftewel nimfen. De nimfen kunnen het zonder zorg redden. Ze zijn bijna meteen mobiel en kunnen zelfstandig voedsel zoeken. Maar ze doen het beter als hun moeder zich om hen bekommert.

Adoptie

Niet elk vrouwtje met eitjes overleeft de winter of het voorjaar. Nimfen die geen moeder meer hebben verlaten hun holletje en proberen zich aan te sluiten bij de jongen van een ander vrouwtje. Ze zoeken liefst een gastgezin waarin de nimfen kleiner zijn dan zijzelf. Een moeder neemt weesjes die zijn komen aanlopen meestal op: Joachim Falk en collega’s hadden eerder al ontdekt dat oorwurmweesjes worden opgevangen in adoptiegezinnen.

Tweedehandsvoedsel

Nu blijkt dat de nimfen uit een gezin elkaar helpen. Ze houden elkaar schoon en ze delen voedsel, zoals de onderzoekers het formuleren. Dat gebeurt alleen wel wat indirect – en een tikje onsmakelijk. De diertjes eten namelijk elkaars uitwerpselen op. Ze doen dat altijd, maar vooral als ze geen voedsel van de moeder krijgen. De onderzoekers lieten dat zien met proeven waarbij ze een nimf een dag apart hielden, geen eten gaven en daarna terugzetten bij zijn maatjes die op die dag gekleurd voedsel hadden gegeten. Omdat de beestjes doorschijnend zijn, konden ze zien hoe de kleurstof uit het voedsel dat de anderen gegeten hadden in de hongerige nimf verscheen.
Nimfen van een gezin vinden de uitwerpselen van de anderen natuurlijk toch wel. Het bijzondere is echter dat ze extra veel uitwerpselen voor elkaar produceren als er behoefte aan is. Ze eten die van de grond, of ze nemen het weg uit elkaars anus. Dat gaat allemaal gemoedelijk, zonder agressie.

Dat ‘tweedehands voedsel’ is waardevol. Nimfen groeien ervan, dus er zitten blijkbaar nog voedingsstoffen in; de eerste gebruiker heeft niet alles eruit gehaald. Vandaar dat de onderzoekers spreken van voedsel delen. Ze denken dat nimfen deze voeding makkelijk kunnen opnemen omdat het al is voorverteerd. Moeilijk afbreekbare stoffen, zoals cellulose, zitten er niet meer in. Bovendien kunnen de nimfen er bacteriën uit opnemen om een goede darmflora mee op te bouwen.

Kannibalisme

Maar als voedsel schaars is, komen nimfen voor zichzelf op en kunnen ze elkaar doden of zelfs opeten. Ze doden en eten dan eerder nimfen van een andere moeder dan eigen broertjes en zusjes, en de kleinere nimfen leggen het meestal af tegen grotere. Geadopteerde nimfen vormen in zo’n situatie een risicofactor. Ook de aanwezigheid van de moeder pakt verkeerd uit als er veel concurrentie om voedsel is: er gaan dan meer nimfen dood dan wanneer er geen moeder is.

Het gezinsleven heeft dus ook nadelen, met name in slechte tijden. Maar de voordelen wegen kennelijk zwaarder. Dat nimfen voedsel delen in goede tijden is zo’n voordeel. Deze samenwerking is misschien de opmaat naar ontwikkeling van een complexere sociale samenlevingsvorm, zoals bijvoorbeeld mieren, termieten en sommige bijen en wespen die hebben, denken de auteurs.

Willy van Strien

Foto: Joël Meunier

Bronnen:
Falk, J., J.W.Y. Wong, M. Kölliker & J. Meunier, 2014. Sibling cooperation in earwig families provides insights into the early evolution of social life. The American Naturalist, 12 februari online. Doi: 10.1086/675364
Wong, J.W.Y. & M. Kölliker, 2013. The more the merrier? Condition-dependent brood mixing in earwigs. Animal Behaviour 4: 845–850. Doi: 10.1016/j.anbehav.2013.07.027
Meunier, J. & M. Kölliker, 2012. When it is costly to have a caring mother: food limitation erases the benefits of parental care in earwigs. Biology Letters 8, 547-550. Doi:10.1098/rsbl.2012.0151
Dobler, R. & M. Kölliker, 2010. Kin-selected siblicide and cannibalism in the European earwig. Behavioral Ecology 21: 257-263. Doi:10.1093/beheco/arp184
Staerkle, M. & M. Kölliker, 2008. Maternal food regurgitation to nymphs in earwigs (Forficula auricularia). Ethology 114: 844-850. Doi: 10.1111/j.1439-0310.2008.01526.x

Geen strijd, wel broedsucces

18 februari 2014 /

Uitgekiende vermomming bij bonte vliegenvangers

Sommige mannetjes van de bonte vliegenvanger missen de typische mannenkleuren. Nu blijkt dat deze mannetjes – in de ogen van vogels – niet lijken op hun eigen vrouwtjes, maar op vrouwtjes van de withalsvliegenvanger. Sara Calhim en collega’s zoeken naar een verklaring.

Er zijn mannetjes van de bonte vliegenvanger die vermomd door het leven gaan. Ze hebben niet het typisch mannelijke zwart-witte verenkleed, maar de grijsbruine kleur van vrouwtjes. In het voorjaar komen deze vogels vanuit Afrika naar Europa om te broeden. In het broedgebied proberen mannetjes de beste nestplaatsen te veroveren, en dan zijn de onderlinge concurrentie en agressie hevig. Zwart-witte mannetjes die goed op kleur zijn hebben het overwicht.

Met rust gelaten

Maar mannetjes in vrouwenkleuren hebben ook een voordeel: zij ontkomen aan de agressie. Hoewel ze van vrouwtjes zijn te onderscheiden aan een witte vlek op hun voorhoofd, behandelen andere mannetjes hen toch als vrouwtjes en laten hen met rust. Zo kunnen ze zonder veel strijd een nestplaats vinden.

Dat lukt ook in gebieden waar de bonte vliegenvanger samen voorkomt met de withalsvliegenvanger: in een groot gebied in Midden-Europa en op een paar Zweedse eilanden. Bonte vliegenvangers en withalsvliegenvangers zijn nauw aan elkaar verwant en lijken op elkaar. ‘Withalsmannetjes’, die ook zwart-wit zijn, zijn de ‘bonte mannetjes’ de baas, maar ook zij laten grijsbruine bonte mannetjes met rust.

Mannetjes met het uiterlijk van vrouwtjes kunnen dus zonder stoer gedoe aan een nestplaats komen. Omdat ze minder opvallen worden ze bovendien minder vaak gegrepen door roofvogels.

Een nadeel is er ook: vrouwtjes hebben graag een zwart-witte partner.

Mimicry

Sara Calhim kwam op het idee om na te gaan op welke vrouwtjes de grijsbruine bonte-vliegenvangermannetjes eigenlijk lijken. Ze bekeek de samenstelling van de kleurpigmenten in de veren en bepaalde hoe de veerkleuren voor vogels zijn. Vogels zien, anders dan wij, ook ultraviolet.

Vrouwtjes van de bonte vliegenvanger blijken voor vogels een andere kleur te hebben dan vrouwtjes van de withalsvliegenvanger, ook al zien ze er voor ons hetzelfde uit. Dat kleurverschil komt door een andere pigmentsamenstelling.
En de bonte mannetjes met een vrouwelijk uiterlijk? Hun grijsbruine kleur verschilt van die van hun eigen, bonte vrouwtjes, zo blijkt. In plaats daarvan lijken deze mannetjes sprekend op withalsvrouwtjes. Een opmerkelijk geval van mimicry: sommige mannetjes hebben de kleur van vrouwtjes van een andere soort.

Toch herkend

Dat lijkt een goede strategie. Om de agressie van mannetjes te ontlopen, maakt het namelijk niet uit op welke vrouwtjes de grijsbruine mannetjes lijken. Maar voor het succes bij vrouwtjes maakt het wel uit. Dankzij de withalskleur kunnen bonte vrouwtjes de grijsbruine bonte mannetjes goed herkennen als mannetjes. Ze behandelen die mannetjes dan niet als vrouwelijke rivalen, waar ze agressief tegen zijn, maar als mogelijke partners.
Een als vrouwtje vermomd bont mannetje kan dus scoren bij vrouwtjes van zijn eigen soort. Waar bonte en withalsvliegenvangers samen voorkomen, hebben veel bonte vrouwtjes zelfs een voorkeur voor deze grijsbruine mannetjes. Daarmee hebben ze namelijk zeker een mannetje van de goede soort te pakken. Zouden ze met een withalsmannetje paren – en zo’n vergissing gebeurt soms – dan levert dat wel jongen op, maar die hebben geen succes. De dochters van een gemengd paar zijn onvruchtbaar, de zonen onaantrekkelijk voor vrouwtjes.

Erfelijk

Vrouwtjes withalsvliegenvanger kennen alleen zwart-witte mannen (volwassen withalsmannen in broedkleed zijn nooit grijsbruin) en willen alleen zwart-witte mannen. Die zullen in een bruingrijze bonte man nooit een partner te zien.

De kleur van het verenkleed van bonte vliegenvanger-mannetjes (zwart-wit of grijsbruin-wit) is erfelijk bepaald. Waar de vogels samen voorkomen met withalsvliegenvangers is de concurrentie tussen mannen om nestplaatsen hevig en de kans op vergissing voor een vrouwtje groot. Daar komen meer grijsbruine bonte mannetjes voor dan in gebieden zonder withalzen.

Willy van Strien

Foto: Zwart-wit mannetje bonte vliegenvanger. Lars Falkdalen Lindahl (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Calhim, S., P. Adamik, P. Järvistö, P. Leskinen, J. Török, K. Wakamatsu & T. Laaksonen, 2014. Heterospecific female mimicry in Ficedula flycatchers. Journal of Evolutionary Biology, 3 februari online. Doi: 10.1111/jeb.12328
Qvarnström, A., A.M. Rice & H. Ellegren, 2010. Speciation in Ficedula flycatchers. Phil. Trans. R. Soc. B 365: 1841-1852. Doi: 10.1098/rstb.2009.0306
Slagsvold, T., S. Dale & A. Kruszewicz, 1995. Predation favours cryptic coloration in breeding male pied flycatchers. Animal Behaviour 50: 1109-1121. Doi: 10.1016/0003-3472(95)80110-3
Sætre, G.-P., S. Dale & T. Slagsvold, 1994. Female pied flycatchers prefer brightly coloured males. Animal Behaviour 48: 1407-1416. Doi: 10.1006/anbe.1994.1376

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2026 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑