Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 37 van 45

Vaste prik

18 november 2013 /

Parende zeenaaktslakken drijven elkaar een naald in de kop

Als bepaalde Siphopteron-zeenaaktslakken paren, planten ze een naald in elkaars kop. Die naald gaat er diep in, vlakbij de ogen en boven een zenuwknoop. Het waarom van dit vreemde ritueel is nog niet duidelijk, schrijven Rolanda Lange en collega’s.

Een schitterend uiterlijk, pikante seks: zeenaaktslakken zijn boeiende beestjes met vaak vreemde eigenschappen. Nieuw hoogtepunt is de ontdekking dat bepaalde zeenaaktslakken van het geslacht Siphopteron (een tot nu toe onbekende soort)  een scherpe naald bij elkaar in de kop steken tijdens de paring, zoals Rolanda Lange en collega’s beschrijven.
Deze piepkleine zeenaaktslakken van het Groot Barrièrerif bij Australië, een paar millimeter groot, zijn wit met gele en rode accenten. Ze hebben een puntige rode staartlob en witte zijflappen met een kleurig randje over hun rug gevouwen.

Twee penistakken

Zoals alle zeenaaktslakken zijn ze hermafrodiet, dat wil zeggen man en vrouw tegelijk.

Als deze Siphopteron-zeenaaktslakken paren, is dat geheel wederzijds. In yinyanghouding stulpen beiden een lange en buigzame penis uit. Die penis vertakt zich in tweeën. De ene tak gaat netjes in de vrouwelijke geslachtsopening van de partner, onder de rechterflap; dat is de eigenlijke penis die het sperma overdraagt.
De tweede tak heeft een scherp en hol uiteinde, als een injectienaald. Die wordt midden in de kop van de partner geplant, enkele seconden nadat de eigenlijke penis is ingebracht. Zo blijven de twee dan bijna drie kwartier met elkaar verbonden.

Prostaatvloeistof

Het lijkt akelig, die injectienaalden in die koppen. Maar de dieren ondergaan het allemaal rustig.
Via de naald pompen de twee vloeistof uit de prostaatklier over, zagen de onderzoekers die er een filmpje van maakten. Bedenk, als je de beelden bekijkt, hoe klein deze dieren zijn.

Er zijn meer Siphopteron-soorten, nauw verwant aan deze, en allemaal hebben ze zo’n penis met een naald op een zijtak. Allemaal prikken ze de naald ergens in de partner om prostaatvloeistof over te brengen. Maar deze soort is de enige die zijn naald in de kop van de partner duwt, en altijd op dezelfde plaats: bij de ogen, boven een zenuwknoop. In het hele dierenrijk is dit uniek.

Waarom de dieren dit doen, is nog een raadsel. Maar omdat ze elkaar altijd boven die zenuwknoop prikken, denken de onderzoekers dat stofjes uit de overgepompte vloeistof inwerken op het zenuwstelsel van de partners.
Deze zeenaaktslakken maken wel iets héél intiems van hun seks.

Willy van Strien

Foto: Johanna Werminghausen en Rolanda Lange

De onderzoekers maakten een filmpje van parende Siphopteron-zeenaaktslakken

Bron:
Lange, R., J. Werminghausen & N. Anthes, 2014. Cephalo-traumatic secretion transfer in a hermaphrodite sea slug. Proc. R. Soc. B 281: 20132424, 13 november 2013 online. Doi: 10.1098/rspb.2013.2424

Samenwerking afgedwongen met een trucje

15 november 2013 /

Acacia maakt helpende mier geheel afhankelijk

Acacianectar is verslavend voor Pseudomyrmex ferrigineus, een mier die in een samenwerkingsverband met de stierenhoornacacia leeft. Martin Heil en collega’s laten zien dat ander voedsel niet meer te verteren is na een portie nectar.

De mier Pseudomyrmex ferrigineus krijgt kost en inwoning van de stierenhoornacacia, Acacia cornigera. In ruil daarvoor beschermt hij de boom tegen vretende dieren en klimplanten en haalt hij zaailingen weg rond de stam. Een samenwerkingsrelatie waar beide partijen iets aan hebben. Toch neemt de acacia het zekere voor het onzekere, blijkt uit onderzoek van Martin Heil en collega’s. Hij maakt de mier volledig afhankelijk zodat die de relatie niet zal verbreken.

De acaciamieren, die leven in Mexico en Midden Amerika, nestelen in de holle doorns van de stierenhoornacacia. De boom maakt voedzame bolletjes die de mierenwerksters oogsten om aan de larven te voeren. Zelf eten ze nectar die de boom voor ze produceert, niet in bloemen, maar op speciale orgaantjes.

Niet meer vrijwillig

Het lijkt dat de boom voldoende biedt om de mieren aan zich te binden. Maar die mieren kunnen ook ander zoet voedsel vinden, zoals de honingdauw die luizen afscheiden of sappen uit andere planten. En vinden ze daar veel van, dan laten ze de boom misschien aan zijn lot over.
Om te voorkómen dat de mieren op die andere voedselbronnen af gaan, haalt de acacia een trucje met ze uit, schrijft Heil. Zo gauw een volwassen mier eenmaal een hapje acacianectar heeft genomen, wil ze geen ander voedsel meer. Zij blijft dus op de boom en verzorgt die goed, zodat de boom floreert en de nectar blijft komen. De mier zit als het ware in de val, de samenwerking is niet meer geheel vrijwillig.

Waarom wil een mier die eenmaal acacianectar heeft gegeten niets anders meer?

Enzym platgelegd

Omdat ze niets anders meer kan verteren. In zoet voedsel zit veel sucrose, een samengestelde suiker die in de darmen van de mier moet worden gesplitst in zijn onderdelen, glucose en fructose. De mier heeft daar een enzym voor. Maar de acacianectar bevat een eiwit dat dit enzym voorgoed uitschakelt. Een mier die nog nooit deze nectar heeft gegeten breekt sucrose gewoon af, maar zo gauw ze eenmaal wat nectar op heeft zal dat nooit meer lukken. Sucrose wordt onverteerbaar en dus onaantrekkelijk, en de mier mijdt voortaan alles waar het in zit.
En dat is al het zoets, behalve ….. de nectar van de acacia. Die is sucrosevrij. En alleen daar kunnen de darmen van de mier nog mee overweg. Zo dwingt de acacia de samenwerking af door de spijsvertering van de mier te manipuleren.

Eigenbelang

Dat sommige parasieten hun gastheer manipuleren om iets voor hen te doen, dat wisten we. Maar hier gebeurt het om samenwerking veilig te stellen. Ook in mooie samenwerkingsrelaties (mutualistische relaties) kan het eigenbelang op de voorgrond treden.

Willy van Strien

Foto’s: Alex Wild. Pseudomyrmex spinicola lijkt erg op Pseudomyrmex ferrugineus en werkt ook samen met acacia’s. Groot: werksters oogsten de voedzame bolletjes. Klein: mier bij nestingang in doorn.

Bron:
Heil, M., A. Barajas-Barron, D. Orona-Tamayo, N. Wielsch & A. Svato, 2013. Partner manipulation stabilises a horizontally transmitted mutualism. Ecology Letters, 4 november online. Doi: 10.1111/ele.12215

Macabere opdracht

6 november 2013 /

Sluipwesplarve maakt spin tot zijn slaaf

Stanislav Korenko en collega’s beschrijven drie sluipwespen die hun gastheer, een spin, dwingen om een ongewoon web te maken, een bouwwerk waarin de sluipwesp veilig kan verpoppen.

Kruisspinnen en komkommerspinnen die worden geparasiteerd door een sluipwesplarve zijn ten dode opgeschreven. Maar voor zo’n spin sterft krijgt hij nog een klusje opgedragen: onder invloed van de volgroeide sluipwesplarve maakt hij een constructie van draden waarin die larve veilig kan verpoppen.
Het is een voorbeeld van hoe parasieten hun gastheer kunnen manipuleren. Verschillende sluipwespen ‘bestellen’ verschillende bouwsels, laten Stanislav Korenko en collega’s zien.

De onderzoekers beschrijven de manipulaties van drie soorten sluipwespen: Polysphincta boops, Polysphincta tuberosa en Sinarachna pallipes.

Volwassen sluipwespen leven vrij; hun larven zijn parasitair en hun gastheren sterven als ze volgroeid zijn.
De drie zijn Europese soorten, maar ze hebben geen Nederlandse naam. Hun slachtoffers – de andere spelers in dit verhaal – zijn bekender: de kruisspin, de gewone komkommerspin, de bonte komkommerspin en de tweelingkomkommerspin.

Drama

Sluipwespvrouwtjes zoeken een spin om daar een eitje op te leggen; de larve die eruit komt klampt zich aan het achterlijf van de spin vast en voedt zich met vloeistoffen die hij uit zijn slachtoffer opzuigt. Die blijft voorlopig leven en weeft zijn normale, vlakke wielweb om prooien te vangen.
Pas als de sluipwesplarve volgroeid is, voltrekt zich het echte drama. De ongelukkige spin gaat opeens een heel ander web bouwen, een stevige ruimtelijke structuur zonder kleefdraden. Als dat bouwsel af is, maakt de sluipwesplarve zijn gastheer dood, zuigt hem helemaal leeg en verpopt in het driedimensionale ‘coconweb’. Daar is de sluipwesppop beschut tegen weer en wind en tegen roofvijanden. Uiteindelijk komt er een volwassen sluipwesp te voorschijn.

Waarschijnlijk dwingen sluipwesplarven de spinnen tot hun macabere werk door stofjes in te spuiten die inwerken op hun zenuwstelsel.

Verschillende opdrachten

Korenko laat zien dat de sluipwesplarve bepaalt hoe het coconweb eruit gaat zien. In opdracht van Polysphincta boops en Polysphincta tuberosa maakt een spin namelijk een ander bouwsel dan wanneer hij werkt voor Sinarachna pallipes.

De beide Polysphincta-soorten krijgen een dicht geweven constructie waarin ze in horizontale positie verpoppen. Deze larven spinnen zelf nog een vrij losse cocon om zich heen.

Een Sinarachna-larve dwingt de spin om een los web te weven waarin hij zelf nog een stevige rechtopstaande cocon bouwt om in te verpoppen.
Ongeparasiteerde vrouwtjesspinnen bouwen soms ook een ruimtelijk web, maar dat is dan bestemd als veilige plaats voor hun eitjes.

Deze sluipwespen zijn parasieten van de ergste soort. Ze zuigen hun gastheer niet alleen letterlijk uit, maar laten hem eerst nog slavenarbeid verrichten.
Vanuit de sluipwesp gezien is het natuurlijk een verrekt knap staaltje van manipulatiekunst.

In het veld draagt een klein deel van de kruisspinnen en komkommerspinnen zo’n sluipwesplarve bij zich.

Willy van Strien

Foto’s:
Bovenste drie: Stanislav Korenko.
Volgroeide larve van sluipwesp Polysphincta tuberosa.
Komkommerspin met larve van Sinarachna pallipes; het ‘wormpje’ linksonder op het lijf van de spin.
Pop van Sinarachna pallipes in beschermend coconweb.
Onderste: Hectonichus (Wikimedia Commons). Volwassen sluipwesp Polysphincta boops.

Bron:
Korenko, S., M. Isaia, J. Satrapová & S. Pekár, 2013. Parasitoid genus-specific manipulation of orb-web host spiders (Araneae, Araneidae). Ecological Entomology, 17 oktober online. Doi: 10.1111/een.12067

Angstaanjagende outfit

31 oktober 2013 /

Veel koekoeken zien eruit als een roofvogel

Veel koekoek-soorten jagen broedende vogels schrik aan doordat ze op een roofvogel lijken, laten Thanh-Lan Gluckman en Nicholas Mundy zien. Als de geschrokken vogels opvliegen, heeft een koekoek vrij spel.

Als er een koekoek overvliegt, zie je die gauw voor een sperwer aan. Dezelfde gestreepte buik, gele ogen en poten, vorm en manier van vliegen.
Die gelijkenis is niet voor niets. Een koekoekvrouwtje moet haar ei kwijt in het nest van een zangvogel, bijvoorbeeld een kleine karekiet, graspieper of heggenmus. De beoogde gastouders zitten letterlijk bovenop hun nest, maar met haar roofvogel-uiterlijk kan de koekoek, die voor de vogels volkomen ongevaarlijk is, hen in paniek brengen. De ouders vliegen op – en het nest is vrij toegankelijk.

Streepjes

Onze gewone koekoek, Cuculus canorus, is niet de enige die als roofvogel vermomd is, zoals Thanh-Lan Gluckman en Nicholas Mundy laten zien. Er komen in Afrika, Azië en Australië 58 soorten koekoeken voor die hun jongen laten grootbrengen door andere vogels en daarvan hebben er 35 gestreepte buikveren. Er zijn ook 83 soorten koekoeken die zelf hun kroost verzorgen, en daarvan zijn er maar vier gestreept.

Het ene streepje is het andere niet. Gluckman en Mundy vergeleken details van het streeppatroon van vijf koekoeksoorten die andere vogelouders inschakelen met dat van roofvogels; ze analyseerden de korreligheid.

De vijf koekoeken blijken allemaal een of enkele roofvogelsoorten na te bootsen die in hun gebied leven en op andere vogels jagen. Maar ze lijken niet op roofvogels uit een ander gebied. Ze doen zich dus voor als roofvogels die daadwerkelijk een gevaar zijn voor de plaatselijke gastouders.
Zo lijkt de geelkeelkoekoek uit midden Afrika goed op de kaalkopkiekendief uit hetzelfde gebied. De gestreepte Piet-van-Vliet uit India en Zuidoost Azië lijkt op de Australische havik en op de kleine sperwer die allebei op Zuidoost-Aziatische eilanden voorkomen. En de grijze langstaartkoekoek uit Afrika lijkt zo treffend op de Afrikaanse koekoekswouw, dat die wouw zelfs naar de koekoek genoemd is!

Maar werkt het vermommingstrucje ook?

Voorzichtig

Onze gewone koekoek heeft er in elk geval een beetje succes mee. Kleine karekieten, belangrijke gastouders, kunnen een koekoek herkennen en meestal proberen ze haar te verjagen. Maar ze zijn wel voorzichtig, hebben Justin Welbergen en Nick Davies ontdekt. Ze durven niet altijd op een koekoek af te gaan. Want een vergissing – tóch een sperwer – zou fataal zijn. Dus soms vluchten ze en geven ze een koekoek vrij spel.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: gewone koekoek, Vogelartinfo (Wikipedia/Creative Commons)
Klein, midden: koekoek (boven) bootst sperwer (onder) na, Chiswick Chap (Wikipedia/Creative Commons)
Klein, onder: Afrikaanse koekoekswouw, Neil Crawford (Wikipedia/Creative Commons)

Bronnen:
Gluckman, T.-L. & N.I. Mundy, 2013. Cuckoos in raptors’ clothing: barred plumage illuminates a fundamental principle of Batesian mimicry. Animal Behaviour, 16 oktober online. Doi: 10.1016/j.anbehav.2013.09.020
Welbergen, J.A. & N.B. Davies, 2011. A parasite in wolf’s clothing: hawk mimicry reduces mobbing of cuckoos by hosts. Behavioral Ecology 22: 574-579. Doi: 10.1093/beheco/arr008

Zangtalent

23 oktober 2013 /

Lied van orpheuswinterkoning klinkt ons als muziek in de oren

Hoor je de orpheuswinterkoning zingen, dan lijkt het alsof er iemand aan het fluiten is. Dat is geen toeval, leggen Emily Doolittle en Henrik Brumm uit. De zang van deze vogel heeft kenmerken gemeen met veel soorten menselijke muziek, waaronder de westerse.

De zang van de orpheuswinterkoning, Cyphorhinus arada klinkt buitengewoon muzikaal. Deze zanger leeft in de regenwouden van het Amazonegebied waar hij bekend is als de uirapuru.
Het mannetje – of het vrouwtje ook zingt is niet bekend – laat een liedje horen dat hij een aantal keer herhaalt. Daarna kan hij overstappen op een ander deuntje. Elke man heeft een paar liedjes op zijn repertoire. Zo’n liedje duurt een paar seconden en bevat zeven tot 38 zuivere tonen, en soms wat geratel en andere geluiden tussendoor.

Consonanten

De verschillen in hoogte tussen de opeenvolgende tonen maken de zang zo muzikaal, schrijven componiste Emily Doolittle en ornitholoog Henrik Brumm. Want de orpheuswinterkoning maakt vaak sprongen die in onze muziek ook veel voorkomen: octaaf, reine kwint en reine kwart. De opeenvolgende tonen zijn dan consonanten: klanken die goed bij elkaar passen.
Soms lijkt het zelfs alsof de vogel in een bekende toonsoort zingt, bijvoorbeeld in F groot. Daardoor bestaat de zang voor onze oren niet uit losse tonen, maar horen wij er muziek in. Sommige fragmenten doen Doolittle en Brumm denken aan Haydn en Bach.

Daar komt bij dat de vogel, net als componisten, thema’s gebruikt: patronen van tonen die met kleine variaties worden herhaald.

Omdat de zang van de orpheuswinterkoning voldoet aan onze muzikale regels hebben sommige componisten de liedjes ingepast en erop gevarieerd in hun werk. Een mooi voorbeeld is het sfeervolle Uirapuru do Amazonas van Paul Winter.

Willy van Strien

Foto: Nick Athanas, Antpitta

Zang van de orpheuswinterkoning
Hoor de orpheuswinterkoning in Uirapuru do Amazonas van Paul Winter

Andere talentvolle vogels:
Sonorawinterkoning: meesterlijk duet van winterkoning
Liervogel: disco in het bos
Stompveermanakin: musicerende mannekes van de Andes

Bron:
Doolittle, E. & H. Brumm, 2013. O canto do uirapuru: consonant intervals and patterns in the song of the musician wren. Journal of Interdisciplinary Music Studies, 15 oktober online. Doi: 10.4407/jims.2013.10.003

“Hap!”, zegt de bloem

9 oktober 2013 /

Als orchidee vermomde bidsprinkhaan lokt bijen, vlinders en vliegen

De orchidee-bidsprinkhaan lijkt verraderlijk veel op een bloem. Ook in de ogen van bestuivers: bijen, vlinders en vliegen. Zij gaan eropaf, schrijft James O’Hanlon. Een uniek geval van een insect dat een bloem nabootst.

Kom je bij een bloem om nectar te halen, word je ineens vastgegrepen door een paar poten met stekels en opgegeten. Het kan bijen, vlinders en vliegen in de regenwouden van Zuidoost Azië zomaar overkomen. Soms blijkt een roze bloem een orchidee-bidsprinkhaan, Hymenopus coronatus, te zijn.

Vooral de onvolwassen orchidee-bidsprinkhaan vermomt zich goed als bloem. Hij heeft vier poten met lichtroze platte brede dijen, een lichtroze lijf en een dik lichtroze achterlijf met vijf roodbruine strepen dat hij meestal omhoog buigt. Het geheel lijkt op een orchidee of op een bloem in het algemeen. Een groene, dwarse band scheidt die ‘bloem’ van de kop en de twee voorpoten met stekels.
De bidsprinkhaan zit vaak in het groen, zodat hij goed opvalt.

Biologen namen aan dat hij als nepbloem insecten trekt die bloemen bezoeken vanwege de nectar en al doende de bloemen bestuiven, maar ze hadden er geen bewijs voor.

Argeloos

O’Hanlon levert nu dat bewijs. Hij liet eerst zien dat de kleur van de orchidee-bidsprinkhaan voor insecten een normale bloemkleur is. Vervolgens zette hij in een bos in Maleisië stokken neer met ofwel niets er bovenop, ofwel een veelvoorkomende bloem (Asystasia intrusa), ofwel een levende jonge orchidee-bidsprinkhaan; hij nam vrouwtjes, die veel groter zijn dan mannetjes.
En inderdaad: bijen, vlinders en vliegen vlogen argeloos naar de orchidee-bidsprinkhaan toe en die wist soms zo’n bezoeker te pakken te krijgen. Er kwamen zelfs meer insecten op de als bloem vermomde roofvijand af dan op de echte bloem. De kale stok trok geen insecten.

De vermomming werkt dus goed: de orchidee-bidsprinkhaan misleidt zijn prooien met zijn valse bloemenuiterlijk.
Het is een uniek voorbeeld van mimicry, er is geen ander voorbeeld bekend van insecten die bloemen nabootsen om bestuivers te lokken. Bestuivers kunnen het onderscheid tussen de valse bloem en echte bloemen niet leren maken omdat ze de onechte bloemen haast nooit zien; de orchidee-bidsprinkhaan is zeldzaam.
Misschien heeft de vermomming ook nog het voordeel dat de roofvijanden van bidsprinkhanen de roze dieren over het hoofd zien.

Bidsprinkhanen zijn geen sprinkhanen, zoals hun naam zou doen denken; ze staan dichter bij de kakkerlakken. De jongen lijken op de volwassen dieren, maar hebben geen vleugels.

Willy van Strien

Foto’s: Onvolwassen vrouwelijke orchidee-bidsprinkhaan. Groot: James O’Hanlon. Klein: Luc Viatour/Lucnix (Wikimedia Commons)

Mooie beelden van de orchidee-bidsprinkhaan op YouTube

Bronnen:
O’Hanlon, J.C., G.I. Holwell & M.E. Herberstein, 2014. Pollinator deception in the orchid mantis. The American Naturalist 183, 23 september 2013 online. Doi: 10.1086/673858
O’Hanlon, J.C., D. Li & Y. Norma-Rashid, 2013. Coloration and morphology of the orchid mantis Hymenopus coronatus (Mantodea: Hymenopodidae). Journal of Orthoptera Research 22: 35-44. Doi: 10.1665/034.022.0106

Hoe de huismus een huismus werd

27 september 2013 /

Met de landbouw mee

Huismussen volgen mensen al sinds er landbouw is. Ze pasten zich goed aan hun nieuwe woonplaats aan,  zoals Sepand Riyahi en collega’s beschrijven.

Wat zou een huismus zijn zonder ons? Huismussen leven in dorpen en steden, broeden onder dakpannen en eten de kruimels die wij laten vallen. Het zijn mensenvogels. Ze zijn echt anders dan hun wilde verwanten, laten Sepand Riyahi en collega’s zien.

Uit DNA-onderzoek blijkt dat de huismus, die nu een bijna wereldwijde verspreiding heeft, van oorsprong uit het Midden Oosten komt. Zodra daar de eerste landbouw verscheen, zo’n tienduizend jaar geleden, pikten mussen letterlijk een graantje mee. Ze aten niet langer de zaden van grassen, maar stapten over op de graankorrels die ze bij de vroege landbouwers konden vinden.

Stevige schedel

En sindsdien zijn ze bij de mensen blijven hangen. Ze volgden de landbouw naar delen van Azië, Europa en Noord Afrika. Later heeft de mens ze naar Noord en Zuid Amerika, Zuid Afrika, Australië en Nieuw Zeeland gebracht. Praktisch overal waar mensen wonen hebben ze nu gezelschap van huismussen.

De ‘cultuurvolgers’ hebben zich aangepast aan hun nieuwe woonplaats, bleek uit een nieuwe studie. Ook in Iran leven huismussen in dorpen en steden, maar daarnaast leeft er nog een ondersoort die niet de menselijke beschaving heeft opgezocht. Deze ondersoort is in het wild blijven leven en graszaden blijven eten, en zal sterk lijken op de voorouders van de huiselijke huismus. De onderzoekers vergeleken nu een aantal wilde en huiselijke Iraanse huismusexemplaren uit verzamelingen van natuurhistorische musea en universiteiten. Ze maten koppen en snavels op.
Het resultaat: de huiselijke huismussen hebben een steviger schedel en een langere, puntiger snavel. Daarmee kunnen ze goed overweg met het nieuwe voedsel dat ze op akkers vinden: graankorrels van bijvoorbeeld haver, tarwe en gerst zijn namelijk groter en harder dan graszaden.

Goed bruikbaar

Bij de mensen vonden de huismussen meer dingen die ze goed konden gebruiken, zoals daken om onder te broeden. En, verrassender: sigarettenpeuken om hun nesten mee te ontsmetten.
Maar in de moderne Westerse maatschappij kregen de vogels het uiteindelijk toch moeilijk, en sinds 1970 zijn ze zeldzamer geworden. Het lijkt er wel op dat die afname nu gestopt is.

Willy van Strien

Foto: Christine Matthews (Wikimedia Commons)

Zie ook: Verfrissende peuk

Bronnen:
Riyahi, S., Ø. Hammer, T. Arbabi, A. Sánchez, C.S. Roselaar, M. Aliabadian & G.-P. Sætre, 2013. Beak and skull shapes of human commensal and non-commensal house sparrows Passer domesticus. BMC Evolutionary Biology 13: 200. Doi: 10.1186/1471-2148-13-200
Sætre, G.-P., S. Riyahi, M. Aliabadian, J.S. Hermansen, S. Hogner, U. Olsson, M.F. Gonzalez Rojas, S.A. Sæther, C.N. Trier & T.O. Elgvin, 2012. Single origin of human commensalism in the house sparrow. Journal of Evolutionary Biology 25: 788-796. Doi: 10.1111/j.1420-9101.2012.02470.x

Investeren in defensie

23 september 2013 /

Inwonende mier blijkt redder in nood

Hij leek een profiteur te zijn, de mier Megalomyrmex symmetochus. Hij leeft in kolonies van een andere mierensoort en eet diens voedsel zonder mee te helpen in het huishouden. Maar nu blijkt dat deze gast zijn gastheer toch een grote dienst bewijst. Als een vijandelijke mier de kolonie overvalt, gaat de gast er op af om de zaak te redden, schrijven Rachelle Adams en collega’s. En de gastheer? Die vlucht of verstopt zich.

Er zijn veel soorten mieren, en die hebben nogal eens met elkaar te maken. Zo ook de drie soorten mieren waar dit verhaal over gaat en waarvan de relaties ingewikkelder zijn dan gedacht. Ze leven in Midden en Zuid Amerika. Rachelle Adams en collega’s haalden kolonies – met koninginnen, werksters en mannetjes – uit Panama om ze in hun lab in Kopenhagen te bestuderen.

De gastheer

De eerste van de drie, de mier Sericomyrmex amabilis, is een landbouwer. In ondergrondse kamers hebben Sericomyrmex-werksters tuinen aangelegd waarin ze schimmels kweken. Ze verzorgen de schimmels, brengen ze plantenmateriaal om van te leven en oogsten er stukjes van als voedsel voor zichzelf, de koningin en de larven.
De schimmeltuinen zijn een waardevol bezit.

De inwoner

En die rijkdom trekt andere soorten. In veel kolonies van de schimmelkwekers heeft Megalomyrmex symmetochus, de hoofdrolspeler in dit verhaal, zich gevestigd om mee te profiteren van de rijkdom. Een Megalomyrmex-koningin heeft haar kolonie binnen de kolonie van de schimmelkwekers gesticht. Haar werksters verspreiden zich over de hele schimmelkwekerskolonie en oogsten van de schimmel.
Daar blijft het niet bij. De gasten eten ook wat larven van hun gastheer. En als er jonge gastheerkoninginnen verschijnen, die normaal gesproken zouden uitvliegen om een nieuwe kolonie te stichten, knippen de gasten hun vleugels af. De ongelukkige koninginnen kunnen daardoor niet weg. Ze voegen zich bij de gastheerwerksters en worden extra werkkrachten in de schimmeltuintjes.

Met deze gast in huis lijkt de schimmelkweker slecht af te zijn. Megalomyrmex leeft als een parasiet ten koste van zijn gastheer.

Maar er is iets vreemds aan de hand. Als de gast puur als parasiet zou leven, zou hij met een klein aantal werksters toe kunnen. In plaats van veel dochters te maken die werksters worden, zou de gastkoningin meer dochters kunnen maken die koninginnen worden en zonen om die te bevruchten. Zo zou de gastmier zich sneller over andere kolonies van schimmelkwekers kunnen verspreiden.

Toch is de inwonende gastkolonie rijk aan werksters. Waarom?

De overvaller

Daar geven de onderzoekers nu een antwoord op. De gastwerksters blijken van onschatbare waarde als de kolonie wordt overvallen door de derde partij, de mier Gnamptogenys hartmani.
Ook deze overvaller komt af op de rijkdom van de schimmeltuinen, maar het is een heel wat ruwere klant dan Megalomyrmex. Hij plundert de hele kolonie als hij niet gestopt wordt. De rovers komen met velen, verjagen de volwassen schimmelkwekers of steken hen dood, eten de eitjes, larven en poppen en ook de schimmels.
De schimmelkwekers zijn geen partij voor deze overvallers met hun gemene gifangel. Als ze het gevecht met de overvallers aan gaan, delven ze snel het onderspit. Het lukt de schimmelkwekers soms om een poot of een antenne van de overvallers af te bijten, maar daar schakelen ze de vijand niet mee uit.

Bij een overval gaat de kolonie van de schimmelkwekers dan ook verloren. Tenzij er gasten in de kolonie wonen.

Verdediging op orde

De werksters van Megalomyrmex kunnen de overvallers namelijk uitschakelen. Ze hebben een gespecialiseerde angel met gif waarmee ze hen kunnen doden. En als ze dat gif in de lucht spuiten raken de overvallers zo in verwarring dat ze elkaar te lijf gaan. In zo’n situatie delven de overvallers het onderspit. De gasten redden de kolonie van de schimmelkwekers, en daarmee ook hun eigen hachje.

Hoewel de gasten dus enerzijds parasieten zijn, maken ze zich anderzijds onmisbaar in geval van nood. Schimmelkwekers met gasten hebben als het ware een leger huurlingen paraat. Dat kost de gastheren nogal wat, want al die huurlingen moeten eten. Maar daar staat tegenover dat de verdediging op orde is. Gastwerksters patrouilleren voortdurend en komen snel in actie als de kolonie wordt overvallen. De schimmelkwekers zelf kunnen zich uit de voeten maken tot het gevaar geweken is.
De aanwezigheid van de gasten op zich is al afschrikwekkend. De overvallers blazen een aanval op een kolonie van schimmelkwekers af als ze ruiken dat Megalomyrmex aanwezig is.

De aanwezigheid van deze gasten is zo gek nog niet.

Willy van Strien

Foto: Anders A. Illum. Gastmier (boven) valt overvaller (onder) aan.

Bekijk het gedrag van de mieren op YouTube. Je ziet eerst de schimmelkwekende mier, te herkennen aan een grote kop en een klein, rond achterlijf. Dan komen gastmieren in beeld, met een lang lijf en een dik achterlijf dat uitloopt in een punt. Tenslotte verschijnt de overvaller, lang en slank.

Bron:
Adams, R.M.M., J.Liberti, A.A. Illum, T.H. Jones, D.R. Nash & J.J. Boomsma, 2013. Chemically armed mercenary ants protect fungus-farming societies. PNAS, 9 september online. Doi: 10.1073/pnas. 1311654110

Mestkever leest de sterren

16 september 2013 /

Ig Nobelprijs voor vaste koers met strontbal

 

In het pikkedonker kunnen mestkevers keurig in een rechte lijn blijven lopen – zolang ze de Melkweg maar zien. Dat bleek uit proeven van Marie Dacke en collega’s.

Als de Afrikaanse mestkever Scarabaeus satyrus ’s nachts zijn mestbal voortrolt, kan hij een vaste richting aanhouden dankzij de sterrenhemel, rapporteerden Marie Dacke en collega’s begin dit jaar. De kever heeft niet zozeer houvast aan heldere sterren, maar oriënteert zich op de Melkweg, die hij ziet als een zwakke lichte streep. De ontdekking leverde de onderzoekers vorige week vrijdag (13 september) een Ig Nobelprijs op, een prijs voor wetenschappelijk onderzoek waarom men eerst moet lachen, maar dat vervolgens aan het denken zet.

Scarabaeus satyrus wordt actief als de zon een uur onder is. Hij vliegt er in het donker op uit om verse zoogdierpoep te zoeken, want dat is zijn voedsel. Hij haalt er een royale klont af en draait er met zijn voorpoten een bal van die hij zal begraven om later op te eten. Een smakelijk voorraadje. Sommige ballen zijn bestemd voor zijn nakomelingen; daar legt hij zijn eitjes in zodat de larven zullen uitkomen in Luilekkerland.

Vaste koers

Maar rond een stronthoop verdringen zich veel mestkevers die graag de kant en klare mestbal van een ander afpakken. Zodra een mestkever zijn bal af heeft, gaat hij er dus vandoor. Hij keert zich om, zet zijn de achterpoten tegen de bal en holt achteruit weg, kop naar beneden.
Dat is een hele prestatie, want de bal is veel groter dan de kever. Om zo snel mogelijk en zo ver mogelijk van de drukke stronthoop vandaan te komen, moet hij zijn bal in een rechte lijn rollen. En dat doet hij dan ook. Hij heeft geen vaste bestemming, geen ‘thuis’, waar hij heen gaat, maar hij kiest een richting en houdt die koers aan. Valt hij in een kuil, dan krabbelt hij overeind en vervolgt zijn rechte weg. Stuit hij op een obstakel, dan gaat hij er erlangs en hobbelt vervolgens in de oorspronkelijke richting verder.

Houvast

Wie in het donker in een rechte lijn probeert te lopen, buigt al snel af. Ook een mestkever die ’s nachts met zijn bal onderweg is heeft houvast nodig om zijn rechte pad te handhaven. De onderzoekers hadden eerder laten zien dat de kevers zich uitstekend kunnen oriënteren op maanlicht, ook bij halve maan.

Maar wat als de maan ’s nachts onder de horizon staat en er dus geen maanlicht is?

De onderzoekers deden een serie experimenten tijdens maanloze nachten in een Zuid-Afrikaans wildpark. Ze lieten de dieren hun bal rollen in een arena met een wand eromheen, zodat ze alleen zicht hadden op de lucht. Onder een heldere sterrenhemel liepen de kevers in een heel fatsoenlijke rechte lijn. Maar ze begonnen te zwalken als de lucht bewolkt was of als de onderzoekers een zwart kartonnen kapje over hun ogen zetten. Kennelijk stelt de sterrenhemel hen in staat om koers te houden.

Oriëntatie

Met hun kleine ogen kunnen de mestkevers alleen de meest heldere sterren zien. De Melkweg zien ze als een zwakke lichte streep. Waar oriënteren ze zich nu op, vroegen de onderzoekers zich af, op heldere sterren of op de Melkweg? Om daar achter te komen gingen ze met de kevers naar het planetarium van Johannesburg, waar ze de kunstmatige hemelkoepel naar believen konden inrichten. Ze konden sterren plus de Melkweg op de koepel projecteren, of alleen sterren, of alleen de Melkweg. Daar mochten de kevers opnieuw hun kunsten tonen.
De conclusie was dat de mestkevers hun bal in een rechte lijn rollen zolang ze de Melkweg zien. Met alleen sterren lukt het ze niet.

Dit is het eerste keer dat onderzoekers ontdekken dat een insect zich op de sterren oriënteert. En Scarabaeus satyrus is het eerste dier dat ’s nachts houvast blijkt te hebben aan de Melkweg. Maar de onderzoekers verwachten dat er meer dieren zijn die zich op de Melkweg oriënteren.

Willy van Strien

Foto: Gilles San Martin (Wikimedia Commons)

Bronnen:
Dacke, M., E. Baird, M. Byrne, C.H. Scholtz & E.J. Warrant, 2013. Dung beetles use the Milky Way for orientation. Current Biology 4: 298-300. Doi: 10.1016/j.cub.2012.12.034
Dacke, M., M.J. Byrne, E. Baird, C.H. Scholtz & E.J. Warrant, 2011. How dim is dim? Precision of the celestial compass in moonlight and sunlight. Phil. Trans. R. Soc. B 366: 697-702. Doi: 10.1098/rstb.2010.0191

“Roofvogel! Hoog!”

11 september 2013 /

Springaapjes geven informatieve alarmberichten

Met variaties in een paar verschillende roepen kunnen springapen, Callicebus nigrifrons, elkaar gericht waarschuwen tegen verschillende gevaren, ontdekten Cristiane Cäsar en collega’s.

Het springaapje Callicebus nigrifrons (‘zwart-voorhoofd-springaap’) kan slechts een paar eenvoudige roepen laten horen. Toch kunnen de dieren elkaar heel goed attenderen op gevaar, doordat ze die roepen volgens vaste regels combineren.
De springapen, die in kleine familiegroepen leven in de Atlantische bossen langs de kust van Brazilië, hebben nogal wat vijanden: onder meer verschillende soorten roofvogels, verschillende katachtige roofdieren en kapucijnapen. Oplettendheid en een goed alarmsysteem zijn dus hard nodig.

Extra informatie


Cristiane Cäsar en collega’s hadden al ontdekt dat de zwart-voorhoofd-springaapjes, net als veel andere dieren, verschillende alarmroepen hebben voor vijanden in de lucht en voor vijanden op de grond.
Een aap die een roofvogel boven zich ziet, waarschuwt zijn groepsgenoten met een hoge ‘tjilp’. Als reactie hierop kijken de anderen op om de lucht en de boomkronen af te speuren. De onderzoekers noemden deze roep A. Ziet een aap een katachtig roofdier op de grond, dan laat hij een hoge ‘piep’ horen, geluid B. De anderen kijken vervolgens naar de aap die alarm slaat, voegen zich vaak bij hem en roepen mee.

Door experimenten te doen hebben de onderzoekers nu ontdekt dat de apen extra informatie in hun alarmberichten stoppen. Ze zetten een model van een gekuifde caracara (een roofvogel) of van een oncilla (tijgerkat) op de grond of hoog in een boom, wachtten af tot een springaap die ontdekte en namen zijn alarmroepen op.

Duidelijke boodschap

Als een springaap het caracara-model in de boom zag, liet hij, zoals verwacht, een serie A-roepen horen. Maar een aap die de roofvogel op de grond ontdekte, gaf een andere boodschap. Hij riep ook een serie A’s, maar gooide er af en toe een B tussendoor.
Een aap die de oncilla op de grond aantrof, waarschuwde de anderen met een serie B-roepen. Maar een aap die de oncilla in de boom opmerkte, liet de serie B’s voorafgaan door een A en stopte soms nog wat A’s tussen de B’s.
Zo geven de springapen voor elke bedreigende situatie een apart waarschuwingssignaal af.

De apen pasten nog meer variaties toe om hun boodschap te verduidelijken. Ze maakten de lengte tussen de eerste en de tweede roep bijvoorbeeld langer als de vijand op een ongewone plaats zat: de roofvogel op de grond, of de kat in een boom. Caracara’s zijn meestal in de lucht of op een boomtak te zien, maar komen soms op de grond. Oncilla’s lopen juist meestal op de grond, al zijn het goede klimmers.

Effectief communiceren

De onderzoekers namen ook ontmoetingen waar tussen de springapen en levende dieren. In situaties die ze met de modellen hadden nagebootst hoorden ze dan dezelfde patronen in de alarmberichten terug. In andere situaties waren de boodschappen anders: een overvliegende roofvogel ontlokt slechts een korte serie A-roepen en om te waarschuwen voor een kapucijneraap gebruiken de springapen nog weer andere combinaties van kreten, met een derde type roep erbij. Zo kunnen ze met hun bescheiden roepjes effectief communiceren in het bos.

Willy van Strien

Foto’s: Springaap: Claudio Marcio Lopes (Wikimedia Commons); Kuifcaracara: Nori Almeida (Wikimedia Commons).

Bronnen:
Cäsar, C., K. Zuberbühler, R.J. Young & R.W. Byrne, 2013. Titi monkey call sequences vary with predator location and type. Biology Letters 9: 20130535. Doi: 10.1098/rsbl.2013.0535
Cäsar, C., R.W. Byrne, W. Hoppitt, R.J. Young & K. Zuberbühler, 2012. Evidence for semantic communication in titi monkey alarm calls. Animal Behaviour 84: 405-411. Doi: 10.1016/j.anbehav.2012.05.010

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2026 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑