Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 42 van 42

Elf keer tegen de muren op

9 juli 2012 /

Plaktenen van gekko’s zijn meermalen ontstaan, blijkt uit stamboom

Gekko's ontwikkelden meermalen kleeftenen

De kleefpoten van gekko’s hebben een bijzondere constructie. Toch is die constructie meermalen ontstaan, blijkt uit stamboomonderzoek van Tony Gamble en collega’s.

Tegen een muur omhoog klimmen, over het plafond lopen, aan één teen hangen: veel gekko’s doen het met gemak, dankzij brede klevende kussentjes onder hun tenen. Van de ongeveer 1450 soorten gekko’s heeft meer dan de helft, 60 procent, pootjes met kleefkracht.
Dat kleefvermogen hebben gekko’s in hun evolutie minimaal drie keer en waarschijnlijk maar liefst elf keer ontwikkeld, blijkt uit onderzoek van Tony Gamble en collega’s.

Kussentjes

Zij maakten een evolutiestamboom van gekko’s door van 244 soorten het DNA (erfelijk materiaal) te vergelijken. Daarna keken ze op welke plaatsen in die stamboom de soorten met kleeftenen zaten. Ze vonden ze op elf verschillende takken; al deze elf groepen stammen af van een vooroudergekko zonder kleeftenen en ze hebben hun eigen variaties in de bouw van poten en tenen. Omdat de stamboom nog niet tot in detail bekend is, kunnen de kleefpoten ook iets vaker of iets minder vaak zijn ontstaan.

Het resultaat lijkt verrassend. Een kleefpootje is namelijk een heel bijzondere constructie, zoals onder anderen Kellar Autumn heeft beschreven voor de Aziatische tokeh en andere gekko’s. De kussentjes onder de tenen bestaan uit lamellen waarop miljoenen microscopische haartjes staan, de setae. Die haartjes splitsten zich allemaal in honderden uitlopers met een soort knopje aan het eind. Als die knopjes contact maken met een oppervlak waarop een gekko loopt, kan de poot vastplakken door middel van moleculaire vanderwaalskrachten.

Goed bewegen

Dat gebeurt echter niet zomaar. Een gekko moet zijn poten op een heel bepaalde manier bewegen om ze vast te plakken – met de knopjes goed georiënteerd – en ook om ze weer los te trekken. Daar zijn ook spieren, pezen en botten speciaal op gebouwd.
Je zou denken dat die bijzondere constructie in de evolutie één keer is ontstaan en dat alle gekko’s met kleefpoten dezelfde voorouder hebben. Maar dat is dus niet zo.

Dat de kleeftenen meermalen konden ontstaan danken gekko’s waarschijnlijk aan het feit dat de cellen van hun huid al een groot aantal kleine haarachtige uitsteekseltjes hebben die zich kennelijk gemakkelijk tot setae kunnen ontwikkelen; de andere aanpassingen volgden daarna, denken de onderzoekers. Overigens: gekko’s behoren tot de hagedissen en er zijn nog wat hagedissen die kleefpoten hebben ontwikkeld: anolissen en een enkele skink.

Willy van Strien

Foto: De Aziatische tokeh, ©Kellar Autumn

Bronnen:
Gamble, T., E. Greenbaum, T.R. Jackman, A.P. Russell & A.M. Bauer, 2012. Repeated origin and loss of adhesive toepads in geckos. PLoS ONE 7(6): e39429, 27 juni online. Doi :10.1371/journal.pone.0039429
Autumn, K., 2006. How gecko toes stick. American Scientist 24: 124-132. Doi: 10.1511/2006.58.987

Op spinnenjacht

4 juli 2012 /

Girafwants gaat behoedzaam te werk

Girafwants is handige spinnenjager

Spinnen zijn geen makkelijke prooi. Maar de lange en dunne wants Stenolemus giraffa durft ze aan te vallen, zagen Fernando Soley en collega’s.

Met hun kleverige webben en giftige beten zijn spinnen de geduchte roofvijand van insecten en ander klein grut. Omgekeerd zijn ze zelf nauwelijks te pakken. Toch zijn er diertjes die juist op spinnen jagen; zij draaiden de rollen om en werden rover in plaats van prooi.

Een opvallende spinnenjager is de wants Stenolemus giraffa uit het noordelijke, tropische deel van Australië. Het insect is op steile rotswanden te vinden op of bij spinnenwebben. Hij heeft geen Nederlandse naam en voor nu noemen we hem girafwants.

Giraffennek

Hij lijkt uit elkaar getrokken te zijn. Aan een kant zitten de kop met antennen en een deel van het borststuk met de voorpoten, dan komt een lange ‘giraffennek’, dan de rest van het borststuk met midden- en achterpoten en tenslotte een mager achterlijf. De zwart-wit gestreepte antennen en poten zijn lang. Een frêle wezen met een lengte van ongeveer vier centimeter. En dat jaagt op zulke gevaarlijke prooien?
Zeker, en Fernando Soley ontdekte hoe de girafwants dat doet: door met uiterste behoedzaamheid een rustende spin te benaderen.

De girafwants besteedt bijna de helft van zijn tijd aan de spinnenjacht. Als hij een spin in de peiling heeft, probeert hij die allereerst te benaderen zonder het web aan te raken. Hangend aan midden- en achterpoten gaat hij er via de rotswand op af. Lukt het om goed dichtbij te komen, dan buigt hij naar zijn prooi door zijn poten te strekken zodat hij hem met zijn voorpoten kan grijpen. De lange poten en giraffennek vergemakkelijken deze manier van jagen.

Draden losmaken

Alleen als het niet anders kan, stapt de girafwants op het web. Hij beweegt zich dan langzaam en met regelmatige pauzes naar de spin, om plotseling uit te vallen als die binnen bereik is. Omdat de wants zo lang is, wordt zijn gewicht over een groot oppervlak verdeeld en zal het web weinig trillen. Toch is er nu een risico dat de spin de belager in de gaten krijgt en ontsnapt of aanvalt; soms wordt de wants zelf weer prooi.
De gevaarlijkste situatie ontstaat als de spin aan de andere kant van het web zit. Dan trekt de wants met zijn voorpoten wat draden stuk om door het web heen te kunnen aanvallen. Dat moet heel voorzichtig gebeuren. Om te voorkómen dat de eindjes terugspringen en de spin alarmeren houdt de wants ze even vast, buigt ze om en laat ze langzaam los.

Al met al slaagt een aanval maar in de helft van de gevallen. De kans op succes is veel groter als de wants buiten het web kan blijven. Lukt het zo niet, dan blaast hij de aanval vaak af.

Maar als hij de spin overmeestert, is de beloning groot. De wants prikt zijn prooi aan met zijn steeksnuit, verlamt hem en zuigt hem langzaam leeg. Daarna kan hij dagenlang op het maaltje teren. En dat is wel wat waard.

Willy van Strien

Foto: Hangend aan middden- en achterpoten probeert de wants een spin te pakken, Fernando Soley

Bronnen:
Soley, F.G. & P.W. Taylor, 2012. Araneophagic assassin bugs choose routes that minimize risk of detection by webbuilding spiders. Animal Behaviour, 14 juni online. Doi: 10.1016/j.anbehav.2012.04.016
Soley, F.G., R.R. Jackson & P.W. Taylor, 2011. Biology of Stenolemus giraffa (Hemiptera: Reduviidae), a web invading, araneophagic assassin bug from Australia. New Zealand Journal of Zoology 38: 297-316. Doi: 10.1080/03014223.2011.604092

Gevaarlijk gokspel

29 juni 2012 /

Buidelmeesouders piepen er stiekem tussenuit

buidelmeesouders neigen ertoe het nest te verlaten

Zonder de partner vooraf iets te laten merken, kan een buidelmeesouder er plotseling vandoor gaan – en soms vertrekken beide tegelijk. René van Dijk laat zien wat de vertrekkende ouder drijft. 

Buidelmezen leven in luxe – en toch gaan veel legsels te gronde. De vogels kunnen volop de insecten vinden die hun jongen nodig hebben. Ze maken bijna volledig gesloten nesten van vooral zaadpluis, veilig en warm.
Zo kan een ouder in zijn eentje een nest grootbrengen.

Voor elke ouder is het aantrekkelijk als de ander dat doet, want dan kan hij of zij zelf met een nieuwe partner een volgend nestje beginnen. Elke ouder heeft daarom een zekere neiging om er vandoor te gaan.
En dat pakt dramatisch uit: van één op de drie nesten verdwijnen beide ouders.

Buidelmezen zijn kleine zangvogels met een opvallend zwart oogmasker. Dat is bij de mannen wat groter.

Fatale beslissing

Als een paartje gaat broeden, gaat aanvankelijk alles goed. Man en vrouw vinden elkaar, beginnen een nest en blijven samen tot ze drie eieren hebben. Maar dan gaat een van de twee er opeens vandoor en is de ander gedwongen om de zorg voor de kleintjes op zich te nemen. Het ongelukkige is dat die ander in veel gevallen zelf ook net vertrekt.
Een vogel die wegvliegt neemt dus wellicht een fatale beslissing. Maar de kans op een succesvol nieuw nest weegt op tegen het risico dat het eerste nest mislukt.

René van Dijk heeft zich zes jaar bezig gehouden met de vraag hoe de scheiding precies verloopt. Hij maakte video-opnamen bij een aantal nestbuidels in het Kiskunság Nationaal Park in Hongarije. Uit de beelden berekende hij achteraf hoe vaak man en vrouw bij het nest bezig geweest waren; mannen herkende hij aan hun grotere oogmasker.
Een paartje buidelmezen blijkt geen gezellig stelletje.

Geen afstemming

In de periode dat ze samen zijn, zitten ze slechts een klein deel van hun tijd bij het nest, en bijna nooit tegelijkertijd. Van Dijk zag op geen enkele manier aankomen dat een vogel er vandoor zou gaan – zelfs niet vlak voor het vertrek.

Het kan dus zijn dat de vogels van het ene op het andere moment de beslissing nemen en hem dan meteen smeren.
Het kan ook zijn dat ze hun voornemen om te gaan niet laten blijken; want dan zou de ander – als die al onraad bespeurt in de schaarse tijd die ze samen doorbrengen – dat voornemen kunnen dwarsbomen door zelf snel te gaan. Hoe dan ook: de vogels lijken elk hun eigen plan te trekken, zonder enige vorm van afstemming.

Oogmasker

Gemiddeld hebben mannen een wat grotere neiging om zich te drukken: ruwweg 45 procent van de nesten wordt door ma grootgebracht en slechts 17 procent door pa (en 38 procent gaat verloren).

De voordelen en nadelen van vertrek zijn niet voor elke vogel even groot. Een man met een klein oogmasker kan bijvoorbeeld beter blijven, want zo’n man is onaantrekkelijk en vindt moeilijk een nieuwe partner. En aan het eind van het seizoen, als er weinig vrije vrouwtjes voorhanden zijn en de tijd krap wordt, zal een mannetje ook minder makkelijk vertrekken.

Het is een bizar systeem, waarin ouders gokken op de inzet van de ander – en vaak ten onrechte.

Willy van Strien

Foto: Saxifraga/Jörg Mager

Bronnen:
Van Dijk, R.E., J. Komdeur & T. Székely, 2012. Nest attendance does not predict offspring desertion by Eurasian penduline tit parents. Ethology, 19 juni online. Doi: 10.1111/j.1439-0310.2012.02060.x
Van Dijk, R.E., T. Székely, J.Komdeur, Á. Pogány, T.W. Fawcett & F.J. Weissing, 2011. Individual variation and the resolution of conflict over parental care in penduline tits. Proceedings of the Royal Society B, 21 december online. Doi: 10.1098/rspb.2011.2297

Musicerende mannekes van de Andes

25 juni 2012 /

Stompveermanakin strijkt zijn veren

stompveermanakin maakt geluid met zijn vleugels

Tijdens de balts maken mannen van de stompveermanakin op een ongewone manier geluid, namelijk met hun vleugels. Die zijn toegesneden op hun muzikale functie, laten Kimberley Bostwick en collega’s zien.

Zangvogels piepen, zingen, fluiten of roepen. Maar de stompveermanakin maakt een ander soort geluid, een geluid waarvan je nooit zou raden dat het van een vogel komt: tsjak tsjieieieieieie……. Hij doet het op een spectaculaire manier: door zijn vleugels te laten klinken.
De stompveermanakin, Machaeropterus deliciosus, is één van ongeveer veertig soorten manakins uit Midden en Zuid Amerika; het woord manakin is volgens Wikipedia afgeleid van het oud-Nederlandse ‘mannekijn’. Het zijn vogeltjes met een grote kop en een korte staart.
De vrouwtjes brengen hun jongen zonder hulp van vader groot. De vrijgestelde mannetjes proberen zoveel mogelijk vrouwtjes te verleiden. Ze maken veel werk van de balts, met felle kleuren, sierveren, bijzondere geluiden, dansen en sprongen.

De stompveermanakin springt eruit door zijn manier van geluid maken. Deze soort leeft in het nevelwoud op de westflank van de Andes, in een klein gebied in het zuiden van Colombia en het noorden van Ecuador.

Vioolachtige toon

Mannetjes baltsen in groepen, op ruwweg 25 meter van elkaar. Ze geven een fraaie kijk- en luistershow weg, die Kimberley Bostwick ontrafelde met een hogesnelheidscamera. De mannen draaien hun zwart-witte, hoekige vleugels boven hun rug – dat gaat gepaard met een korte tsjak – en wapperen ermee met een ongelooflijk tempo van honderd bewegingen per seconde – daarbij klinkt een aangehouden tsjieieieieieie. De klanken dragen ver.

Het geluid komt van armpennen (of kleine slagpennen) met opvallende schachten. Deze veren slaan eerst tegen elkaar en werken vervolgens als strijkinstrument. De schacht van een van de armpennen is bijzonder dik en heeft zeven, soms acht ribbels. De schacht van de veer daarnaast heeft een gebogen, dunne en stijve top die tegen de ribbels aan ligt. Als de vogels met hun veren schudden, strijkt die dunne schacht bij elke beweging heen en weer over de ribbels.
Zo ontstaat een hoge, vioolachtige toon van ongeveer 1500 Hertz (dat is 1500 trillingen per seconde: 100 bewegingen, 2 streken per beweging over 7 of 8 ribbels). De dikke schacht met ribbels en de dikke schacht van een derde speciaal gebouwde veer versterken de trillingen en werken als klankkast.

Botten extra stevig

Maar ook de botten in de vleugel hebben een speciale bouw, ontdekte Bostwick toen ze museumexemplaren onderzocht. De ellepijp in de onderarm, waar de muzikale veren op vastzitten, is geen dun met merg gevuld staafje, zoals bij andere vogels. Hij is veel dikker en geheel massief en hij heeft een hoge botdichtheid. En het opperarmbeen, dat vleugel met schouder verbindt, is ook massief, terwijl het bij andere vogels hol is. De extra stevige vleugelbotten kunnen de grote krachten opvangen die ontstaan als de vogel zijn vleugels opsteekt en razendsnel beweegt.
De ellepijp heeft bovendien bobbels en deuken die de speciale veren stevig op hun plaats houden; zonder die verankering zouden de trillingen uitdoven.

Gevolg is wel dat stompveermanakins zware vleugels hebben, terwijl andere vogels (loopvogels en duikende vogels uitgezonderd) juist lichte botten hebben om te kunnen vliegen. Toch vliegen ook deze mannekes met gemak.

Willy van Strien

Foto: Nick Athanas

Zie en hoor de balts op YouTube

Bronnen:
Bostwick, K.S., M.L. Riccio & J.M. Humphries, 2012. Massive, solidified bone in the wing of a volant courting bird. Biology Letters, 13 juni online. Doi: 10.1098/rsbl.2012.0382
Bostwick, K.S., D.O. Elias, A. Mason & F. Montealegre-Z, 2010. Resonating feathers produce courtship song. Proceedings of the Royal Society B 277: 835–841. Doi: 10.1098/rspb.2009.1576
Bostwick, K.S. & R.O. Prum, 2005. Courting bird sings with stridulating wing feathers. Science 309: 736. Doi: 10.1126/science.1111701

Opstandige slaven

20 juni 2012 /

Geknechte mieren verzwakken de macht van hun meesters

de mier Protomognathus americanus houdt slaven

De slaven van de mier Protomognathus americanus laten zich niet helemaal knechten. Ze proberen de kolonie van hun overheersers klein te houden, laten Tobias Pamminger en collega’s zien.

Voor een mierenkolonie is heel wat werkkracht nodig, en die wordt uitsluitend geleverd door vrouwtjes. De koningin produceert een enorme hoeveelheid eitjes, de werksters bewaken het broed en als de larven uitkomen voeren ze die tot ze verpoppen. Daarnaast moeten ze voedsel zoeken en het nest onderhouden.
Het is mooi als je wat karweitjes kunt uitbesteden – en sommige mierensoorten doen dat. Ze halen werksters van een andere soort.
Meestal gaan die ‘slaven’ gewoon aan de slag en werken ze even hard als ze in hun eigen nest zouden doen.

Maar de slavenhoudende soort Protomognathus americanus heeft de pech dat zijn slaven zich tegen hem keren. Deze soort leeft in het noordoosten van Noord Amerika en het zuiden van Canada.

Slavenjacht

In de periode mei-juni gaan jonge koninginnen erop uit om een kolonie te beginnen. Zo’n koningin neemt daarvoor brutaalweg het nest van andere mieren over. Ze heeft het gemunt op drie Temnothorax-soorten die leven in een holle eikel of een rottend stukje hout. De koningin doodt of verjaagt alle volwassen mieren en neemt haar intrek. Als daarna de poppen van de verjaagde mieren uitkomen, worden de jonge werksters slaaf van de vreemde koningin.
Die koningin gaat eitjes leggen en met hulp van de slaven groeien haar grof gebouwde dochters op. Zij helpen niet in het nest, maar gaan af en toe op slavenjacht. Dan zoeken en veroveren ze een nest van een slaafsoort en nemen de larven en poppen mee. Dat levert de slavenhouderskolonie een nieuwe generatie slaven op.

Maar de slaven nemen wraak.

Opstand

Zij verzorgen de larven van de koningin-meesteres met alle toewijding, maar zo gauw die zijn verpopt verandert de sfeer. De slaven pakken sommige poppen beet en trekken ze uit elkaar; andere poppen slepen ze de broedkamer uit en laten ze verkommeren.
Tobias Pamminger en collega’s haalden een groot aantal mierennesten naar het lab, brachten die onder in doorzichtige plastic doosjes en keken hoeveel poppen overleefden. In vrije nesten van de slaafsoorten hielden de werksters 85 procent van de poppen in leven. Maar van de poppen van de slavenhouder in een slavenhoudersnest ging ruim de helft dood. De onderzoekers denken dat de slaven die poppen aan hun karakteristieke soortgeur kunnen herkennen; larven hebben die geur nog niet.

Deze opstandigheid is uniek onder mierenslaven.

Klein houden

De slaven zelf schieten er niets mee op: zij zijn en blijven in dienst van de vreemde koningin. Maar ze houden haar kolonie klein. En hoe minder dochters een slavenhouders-koningin heeft, hoe minder nieuwe slaven gehaald kunnen worden. Daarvan profiteren de naburige kolonies van de slaafsoorten, en die zullen vaak familie zijn van de rebellerende slaven.

Deze slavenopstand is de tweede verdediging die slaafsoorten hebben. Want als slavenhouders een nest aanvallen, zullen de overvallen werksters allereerst proberen hun nest te verdedigen of koningin en broed in veiligheid te brengen. Als die eerste verdediging niet lukt, zetten ze de tweede verdediging in: ze houden de veroveringstroepen van hun meesters klein.

Willy van Strien

Foto: De flink gebouwde slavenhouder, Alex Wild

De slavenjacht op YouTube, filmpje van Tobias Pamminger; Protomognathus is donker, de slaven zijn licht gekleurd

Bronnen:
Pamminger, T., A. Leingärtner, A. Achenbach, I.Kleeberg, P.S. Pennings & S. Foitzik, 2012. Geographic distribution of the anti-parasite trait ‘slave rebellion’. Evolutionary Ecology, 13 juni online. Doi: 10.1007/s10682-012-9584-0
Achenbach. A. & S. Foitzik, 2009. First evidence for slave rebellion: enslaved ant workers systematically kill the brood of their social parasite Protomognathus americanus. Evolution 63: 1068-1075. Doi: 10.1111/j.1558-5646.2009.00591.x

Rode heethoofden en zwarte lefgozers

13 juni 2012 /

Kopkleur vertelt hoe agressief of dapper een Gouldamadine is

kopkleur van Gouldamadine is gekoppeld aan persoonlijkheid

Verschillende kleuren, verschillende persoonlijkheden: bij Gouldamadine is het uiterlijk erfelijk gekoppeld aan karakter, ontdekten Leah Willimas en collega’s.

De kleurrijke Gouldamadines uit het noorden van Australië zijn er in drie typen: er zijn vogels met een zwart, een rood en een geel kopje. Het is al bijzonder dat er drie kleurvormen naast elkaar voorkomen, maar het is nog bijzonderder dat de kopkleuren, die erfelijk zijn bepaald, gekoppeld zijn aan verschillen in karakter, zoals Leah Williams laat zien.
Zwartkoppige vogels zijn met 70 procent het meest algemeen. Dertig procent van de dieren is rood en minder dan één op duizend vogels heeft een gele kop.

Persoonlijkheden

Williams testte rode en zwarte vogels op een aantal persoonlijkheidskenmerken en vond opvallende verschillen.

De rode dieren – mannetjes zowel als vrouwtjes – bleken heetgebakerd; ze waren veel agressiever tegenover elkaar dan zwarte vogels. Die zwarte vogels op hun beurt waren nieuwsgieriger en roekelozer dan de rode. Nadat de onderzoekers een bundel draden aan een zitstok hadden gehangen, gingen de zwarten daar eerder op af. En als de onderzoekers de dieren bang maakten met een roofvogelsilhouet, durfden de zwarte vogels sneller weer te gaan eten.

Dat dieren verschillende persoonlijkheden hebben, is al langer duidelijk. Maar uniek is dat die verschillen zo duidelijk samengaan met het uiterlijk.

Liefst partner van eigen kleur

De verschillende strategieën – agressief of nieuwsgierig en dapper – blijven naast elkaar bestaan.
Buiten het broedseizoen trekken de vogels in groepjes met elkaar op. De rode vogels zijn dan dominant en verdringen de zwarten van de beste plaatsen met voedsel; ze eten vooral graszaden. De zwarten compenseren dat door hun slag te slaan op plaatsen waar de roden zich niet zo snel wagen: nieuwe plekken en plekken waar een roofvogel in de buurt is. Wellicht kunnen ze zich die roekeloosheid veroorloven omdat ze met hun donkere kop minder opvallen – al zijn ze verder even kleurig.

In de broedtijd vormen zich monogame paren, en beide ouders zorgen voor hun jongen. Trekken tegenpolen elkaar dan aan?

Nee, had eerder onderzoek laten zien. Jongen uit een gemengd huwelijk doen het slecht. De sterfte onder zonen van zo’n koppel is 40 procent hoger en de sterfte onder dochters is zelfs 80 procent hoger dan onder de nakomelingen van een ouderstel van één kleurtype. Kennelijk passen verschillende typen genetisch gezien niet goed bij elkaar. Vogels zoeken dan ook bij voorkeur een partner van hun eigen kleur.

Maar ze slagen daar niet altijd in, en dertig procent van de paren in het wild is gemengd. Moeder maakt er dan het beste van door te zorgen dat ze meer zoons dan dochters krijgt: gemiddeld vier jongens op één meisje. Hoe ze dat klaar speelt, is nog onbekend.

De Gouldamadine, Erythrura gouldiae, is een bedreigde en beschermde vogel.

Willy van Strien

Foto: Gerhard Hofmann

Bronnen:
Williams, L.J., A.J. King & C. Mettke-Hofmann, 2012. Colourful characters: head colour reflects personality in a social bird, the Gouldian finch, Erythrura gouldiae. Animal Behaviour, 6 juni online. Doi: 10.1016/j.anbehav.2012.04.025
Pryke, S.R. & S.C. Griffith, 2009. Genetic incompatibility drives sex allocation and maternal investment in a polymorphic finch. Science 323: 1605-1607. Doi: 10.1126/science.1168928

Met z’n allen wachten op een koningin

6 juni 2012 /

Darren van heinde en ver verzamelen zich op hangplek

darren van Sacptotrigona mexicana verzamelen zich

Om de kans op een paring met een koningin te vergroten, verzamelen darren van de angelloze bij Scaptotrigona mexicana zich in de buurt van een bijenkolonie. Niet de kolonie waar ze zelf vandaan komen, constateerden Matthias Mueller en collega’s.

Het leven heeft bijenmannetjes, darren, weinig te bieden. Het enige dat ze te doen hebben is paren. Maar er zijn nauwelijks vrouwtjes beschikbaar. De meeste vrouwtjes zijn werksters en die paren niet, en de koninginnetjes doen het maar één of enkele keren in hun leven. Slechts een enkel mannetje valt die eer te beurt; de rest ziet zijn leven zinloos voorbijgaan.

Zo is het ook bij de sociale angelloze bij Scaptotrigona mexicana uit Midden Amerika.
Om enige kans op succes te hebben, zoeken darren elkaar op en vormen ze groepen van tientallen tot honderden individuen, vaak in de buurt van een bijenkolonie. Zo’n darrenverzamelplaats kan wekenlang blijven bestaan.

Af en toe feest

De darren komen ’s ochtends bijeen, blijven de hele dag hangen en verspreiden zich als de avond valt. De volgende ochtend komen veel darren terug en voegen zich nieuwe mannetjes bij de groep; een dar bezoekt de mannengroep vaak een aantal dagen achtereen.
Af en toe is het feest. Dan komt een maagdelijke koningin op de hangplek af om te paren – en één van de vele darren is dan de gelukkige.

Biologen vermoedden al dat samenscholende darren van ver komen en dat de bijen op deze manier voorkomen dat een broer en zus met elkaar paren. Dat zou voor beide partners de paring verpesten, want het levert slecht nageslacht op. In het uitvoerigste erfelijk onderzoek aan deze bijen tot nu toe hebben Matthias Mueller en collega’s dat idee bevestigd.

Darren van ver

Scaptotrigona mexicana vestigt zijn kolonies in holle boomstammen, maar wordt ook in houten nestkasten gehouden vanwege de honing. Bij een bijenhouderij in het zuiden van Mexico met 26 kasten troffen de onderzoekers een verzamelplaats aan van ongeveer vijfhonderd darren. De groep had zich gevestigd op een van de kasten; de hangplek bleef vier weken in stand. Gedurende die periode namen de onderzoekers DNA-monsters van een groot aantal darren en analyseerden die. Ze analyseerden ook het DNA van bijen uit de kasten. Uit vergelijkingen bleek dat geen enkele dar die op de verzamelplek rondhing uit een van de kasten kwam. De darren kwamen uit maar liefst 55 andere kolonies buiten de directe omgeving, waarschijnlijk wilde kolonies.

Als een jonge koningin in die vier weken uit een van de bijenkasten kwam, had ze dus meteen een ruime keus aan mannetjes die geen familie van haar waren. Uitvliegende mannetjes zullen op hun beurt een darrenverzamelplaats hebben opgezocht die ver van hun geboorteplaats af lag. Zo vermijden ze inteelt en blijft de bijenpopulatie gezond.

Willy van Strien

Foto: De darren rond de nestkast komen van buiten, F.B. Kraus.

Bron:
Mueller, M.Y., R.F.A. Moritz & F. Bernhard Kraus, 2012. Outbreeding and lack of temporal genetic structure in a drone congregation of the neotropical stingless bee Scaptotrigona Mexicana. Ecology and evolution, 25 mei online. Doi: 10.1002/ece3.203

Schildpadpuzzel

31 mei 2012 /

Duidelijkheid over de plaats van schildpadden

schildpadden zijn verwant aan krokodillem

Schildpadden waren moeilijk te plaatsen op de evolutiestamboom. Nu is duidelijk dat verwant zijn aan krokodillen. Dat blijkt uit DNA-onderzoek van Nicholas Crawford en collega’s.

Al meer dan 200 miljoen jaar sjokken op aarde schildpadden rond. Veilig verpakt in hun schild, dat zich uit onder meer ribben en ruggengraat heeft ontwikkeld, zijn ze een duidelijk aparte groep binnen de reptielen. Maar wat is hun plaats tussen de andere reptielen? Horen ze bij de groep van slangen, hagedissen en brughagedissen, of horen ze bij de krokodillen?

Het was een lastige puzzel voor biologen.

Dicht bij vogels

Schildpadden staan het dichtst bij de slangen en hagedissen, meenden sommige onderzoekers op grond van hun anatomie en morfologie.

Nee, ze horen in thuis bij de krokodillen, dachten anderen op grond van variaties in hun erfelijk materiaal, het DNA. Dat zou betekenen dat ze ook dicht bij de vogels staan. Vogels stammen af van reptielen en hebben een gemeenschappelijke voorouder met krokodillen.
Maar de steun voor die visie was mager, en de schildpadden werden meestal bij de slangen en hagedissen geplaatst. Of ze kregen zelfs een aparte tak aan de reptielenstamboom, en wel de tak die als eerste van de overige reptielen en de vogels afsplitste.

Uitvoerig DNA-onderzoek van Nicholas Crawford en collega’s laat nu zien dat dat fout is. De schildpadden blijken toch bij de krokodillen te horen, en dus dichter bij de vogels te staan dan gedacht.

Willy van Strien

Foto: Arco van Strien

Bron:
Crawford, N.G., B.C. Faircloth, J. E. McCormack, R.T. Brumfield, K. Winker & T.C. Glenn, 2012. More than 1000 ultraconserved elements provide evidence that turtles are the sister group of archosaurs. Biology Letters, 16 mei. Doi: 10.1098/rsbl.2012.0331

Mieren die in de pot pissen

30 mei 2012 /

Een unieke symbiose van een vleesetende plant en een mier

Mieren bemesten de bekerplant Nepenthes bicalcarata

Een inwonende mier zorgt voor de vertering van de beestjes die de bekerplant Nepenthes bicalcarata vangt. Het is een uniek verbond dat Vincent Bazile en collega’s beschrijven.

De bekerplant Nepenthes bicalcarata van Borneo is een vleesetende plant. Insecten zijn z’n voedsel, vooral belangrijk als stikstofbron, en de plant vangt ze in met vloeistof gevulde bekers. Maar dit is geen gewone vleesetende plant, ontdekten Vincent Bazile uit Frankrijk en zijn collega’s. Deze vleeseter heeft het vlees eten namelijk goeddeels uitbesteed aan de inwonende mier Camponotus schmitzi.

Het was al lang bekend dat plant en mier aan elkaar gebonden zijn.

Maag

De voordelen voor de mier waren duidelijk: de gezwollen, holle ranken waaraan de bekers hangen bieden hem een perfecte nestplaats, uit de bekerrand en de twee tanden die de bekers hebben vloeit suikerrijke nectar en de prooien in de beker zijn een voedzame eiwitbron.
Maar de vraag was: wat levert de mier aan de plant in ruil voor deze kost en inwoning?

Hij dient de plant tot maag, schrijven de onderzoekers. Nepenthes bicalcarata blijkt zijn prooien zelf niet goed te kunnen verteren en hij kan de voedingsstoffen dus slecht opnemen, in tegenstelling tot andere bekerplanten.
De mieren springen bij. Ze liggen onder de rand van de beker in hinderlaag. Is er een grote prooi in de vloeistof beland, dan vissen ze die eruit en eten hem op. De resten van hun maaltijd laten ze in de beker vallen en hun uitwerpselen ook. En daar kan de plant wél goed zijn stikstof uit halen.
De grote prooien die de mieren pakken zouden anders zijn ontsnapt, dus de mieren vergroten de vangst. Verder houden ze de beker schoon en jagen ze op de snuitkevertjes die de bekerknoppen opvreten. Mieren die dood gaan worden zelf plantenvoedsel.

Verbond

Dankzij de diensten van de mieren, en vooral dankzij hun hulp bij het verteren van de vangst, kan een plant waarin mieren wonen meer blad aanmaken, groter worden en meer en grotere bekers ontwikkelen waarmee hij nog meer voedsel vergaart.

Het is een uniek verbond. De mier kan niet leven zonder de plant. En de plant floreert niet zonder de mier. Je kunt je afvragen of je hem nog wel een vleeseter kunt noemen.

Willy van Strien

Foto: NepGrower (Wikimedia Commons, public domain)

Bron:
Bazile, V., J.A. Moran , G. Le Moguédec, D.J. Marshall & L. Gaume, 2012. A carnivorous plant fed by its ant symbiont: a unique multi-faceted nutritional mutualism. PLoS ONE 7(5): e36179. Doi: 10.1371/journal.pone.0036179

Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑