Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 6 van 42

Honingdauw met dopamine

8 oktober 2021 /

Japanse bijvoetluis dwingt extra bescherming af van mieren

Japanse bijvoetluis manipuleert de mier die hem beschermt

Een kolonie van de Japanse bijvoetluis maakt mieren agressiever, laten Tatsumi Kudo en collega’s zien. Daardoor krijgen vijanden nog minder kans om de luizen te eten.

De samenwerking tussen bladluizen en mieren is een van de best bekende voorbeelden van samenwerking of mutualisme. Bladluizen, die leven van het sap van planten, scheiden overtollige suikers uit in een plakkerig goedje, de honingdauw. Voor mieren is dat een mooie voedselbron. Ze verzamelen de honingdauw, oftewel: ze melken de luizen. Om de oogst veilig te stellen beschermen ze de luizen tegen vraatzuchtige vijanden alsof het hun vee is. De partijen ruilen dus voedsel uit tegen bescherming, en beide partijen profiteren van deze samenwerking.

Zo’n samenwerking bestaat ook tussen de Japanse bijvoetluis (Macrosiphoniella yomogicola), die op bijvoet (Artemisia montana) leeft, en verschillende soorten mieren, waarvan Lasius japonicus de belangrijkste is. Deze bladluis maakt de mieren die hem beschermen extra agressief tegen roofvijanden door dopamine in de honingdauw af te scheiden, ontdekten Tatsumi Kudo en collega’s. Met andere woorden: de luizen manipuleren het gedrag van de mieren.

Dopamine

Eerder al had de Japanse onderzoeksgroep al laten zien dat de mier de luizen manipuleert. Van de Japanse bijvoetluis komen twee kleurvormen voor en de mieren begunstigen de vorm die zich het langzaamst vermenigvuldigt maar de beste honingdauw produceert. Nu schrijft het team dat de Japanse bijvoetluis zich op zijn beurt niet als gedwee melkvee gedraagt.

In de honingdauw van de luizen troffen de onderzoekers namelijk dopamine aan, een stof die inwerkt op het zenuwstelsel. De krop van mieren die de honingdauw hadden geoogst bevatte ook dopamine.

En dat had invloed op het gedrag van de mieren. De onderzoekers deden proeven om te zien hoe agressief de mieren waren tegen het Aziatisch lieveheersbeestje (Harmonia axyridis), een belangrijke roofvijand van de luizen. Mieren die net een bladluiskolonie hadden bezocht waren agressiever dan mieren die dat niet hadden gedaan. Dat ligt aan de dopamine, bleek uit andere experimenten: toediening van dopamine maakte de mieren agressiever dan normaal, terwijl kunstmatige honingdauw zonder dopamine dat niet deed.

Extra voordeel

Zo halen zowel de Japanse bijvoetluis als de mier Lasius japonicus die hem beschermt extra voordeel uit de samenwerkingsrelatie. De bladluis dwingt de mier om een betere bescherming te geven, de mier manipuleert de luizenkolonie zo dat er extra veel voedsel van hoge kwaliteit beschikbaar is.

Vooral voor de bladluis is de relatie met mieren belangrijk. Zonder zijn mieren-lijfwachten zou een kolonie het niet redden.

Willy van Strien

Foto: Japanse bijvoetluis. ©Ryota Kawauchiya

Op YouTube: lieverheersbeestjeslarve die luizen eet wordt door mier gebeten

Zie ook hoe de mier de luizenkolonie manipuleert

Bron:
Kudo, T., H. Aonuma & E. Hasegawa, 2021. A symbiotic aphid selfishly manipulates attending ants via dopamine in honeydew. Scientific Reports 11: 18569. Doi: 10.1038/s41598-021-97666-w

Broedstoof

23 september 2021 /

Mieren brengen hun larven en poppen onder in warm vogelnest

bossteekmier, Myrmica ruginodis brengt broed over naar nest van fluiter

In het nest van een fluiter groeien soms niet alleen jonge fluitertjes op, maar ook mieren, ontdekten Marta Maziarz en collega’s. Larven en poppen doen het in het vogelnest waarschijnlijk beter dan in hun eigen nest.

In het voorjaar zijn nesten van Europese bosmieren, met name de bossteekmier (Myrmica ruginodis) en de rode of gewone steekmier (Myrmica rubra), vaak zo koel dat de larven en poppen niet groeien. Hun ontwikkeling komt pas op gang als het 16°C , maar zo warm worden mierennesten zelden voor de zomer. Ze liggen namelijk op de bodem van het bos, tussen afgevallen bladeren van loofbomen. De mieren kunnen geen warmte produceren, dus zonder zonlicht hebben de nesten dezelfde temperatuur als de omgeving. Een temperatuur van 20 à 25°C is voor het broed het beste; die optimale temperatuur bereiken de nesten in het voorjaar nooit.

Maar er zijn wel warme plekken in de buurt beschikbaar, laten Marta Maziarz en collega’s zien. Want op de bosbodem maakt de fluiter, een zangvogel die broedt in Europese bossen, een overdekt nest van grassen, bladeren en mos. De lichamen van vogelouders en later ook hun bijna volgroeide jongen houden het nest warm.

Verhuizen

Als de vogelouders de eieren bebroeden, in de tweede helft van mei, wordt het in het nest vaak 16°C of meer; zeker op koude dagen is het verschil met de buitentemperatuur dan groot. Als de jonge vogels eenmaal goed in de veren zitten, in de eerste week van juni, stijgt de nesttemperatuur zelfs tot 20°C en hoger.

Dat is een lekkere temperatuur voor de steekmieren, en zij komen dan ook op de warmte van een fluiternest af. In mei als het koud is en in de eerste week van juni verplaatsen ze larven en poppen vanuit hun eigen nest naar een vogelnest en stoppen ze in de zijwanden. Verhuizing is een heel karwei, maar het is kennelijk de moeite waard.

Wanneer de jonge fluiters zijn uitgevlogen, koelt het lege nest weer af. Maar de mieren halen hun broed dan niet meteen weg; ze stellen dat tot twee weken uit. Het heeft ook geen haast, want het vogelnest is weliswaar niet meer zo warm, maar ook niet kouder dan het mierennest.

Van de fluiternesten in het oerbos van Białowieża in Polen, waar Maziarz het onderzoek deed, gebruiken de mieren 10 à 30 procent als broedstoof. De vogels hebben geen last van de inwoners, maar ze hebben er ook geen voordeel aan. Een fluiter die een nest gaat maken zoekt dan ook niet speciaal mierenkolonies op. Het zijn de mieren die de relatie aangaan en ervan profiteren.

Willy van Strien

Foto: Bossteekmier met broed. Jan Anskeit (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 4.0)

Meer over de gewone steekmier: minikoninginnen

Bronnen:
Maziarz, M., R.K. Broughton, L.P. Casacci, G. Hebda, I. Maak, G. Trigos‑Peral & M. Witek, 2021. Interspecific attraction between ground‑nesting songbirds and ants: the role of nest‑site selection. Frontiers in Zoology 18: 43. Doi: 10.1186/s12983-021-00429-6
Maziarz, M., R.K. Broughton, L.P. Casacci, A. Dubiec, I. Maák & M. Witek, 2020. Thermal ecosystem engineering by songbirds promotes a symbiotic relationship with ants. Scientific Reports 10: 20330. Doi: 10.1038/s41598-020-77360-z

Tuin of naambord?

16 september 2021 /

Waarom vicuña’s altijd op de grote hoop schijten

vicuña’s plassen en poepen op vaste plaatsen

Vicuña’s leven in droog, koud en kaal gebied, hoog in de Andes. Ze richten daar vaste plekken in om te poepen en te plassen en blijven die toiletplaatsen tientallen jaren gebruiken. Er is discussie over de vraag waarom ze dat doen.

Hoog in het Zuid-Amerikaanse Andesgebergte, waar de bodem droog, stenig en kaal is, vallen enkele plaatsen op doordat ze groen zijn, begroeid met planten. Die groene eilanden zijn ontstaan doordat vicuña’s daar bij herhaling komen om te poepen en te plassen; het zijn hun vaste toiletplaatsen. Waarom gebruiken ze daar vaste plaatsen voor? Om tuintjes te creëren waar planten groeien die ze kunnen eten, opperen Kelsey Reider en Steven Schmidt. Nee, de mesthopen zijn een soort naambordjes die hun territorium markeren, denkt William Franklin.

Stug gras

Vicuña’s zijn een van de weinige diersoorten die in de Andes leven op een hoogte van meer dan 4000 meter, tot aan de rand van de sneeuw. Ze leven voornamelijk in groepen die rondtrekken op een territorium van bijna 20 vierkante kilometer. Ook hier is klimaatverandering merkbaar; gletsjers slinken en trekken zich terug op de bergtoppen. Waar ze smelten komt een kale bodem tevoorschijn. Die is arm aan voedingsstoffen voor planten, zodat het tientallen jaren duurt voordat er een noemenswaardige begroeiing is ontstaan. Vicuña’s betreden als eerste de vrijgekomen grond aan de rand van de gletsjers.

Met hun uitwerpselen brengen ze daar voedingsstoffen op de bodem. Ze poepen en plassen uitsluitend op vaste toiletplaatsen of mesthopen die ze tientallen jaren blijven gebruiken. Zo ontstaan bemeste plaatsen waar de vegetatie zich sneller kan ontwikkelen.

Eerst verschijnt een vegetatie waarin het stugge en weinig voedzame Peruviaans vedergras, Stipa pichu, de boventoon voert. Pas honderden jaren later ontwikkelt zich een graziger begroeiing, met het gras Calamagrostis vicunarum, andere grassen en kruiden.

Vreedzaam

Op die grazige plaatsen foerageren vicuña’s het liefst. Omdat de weitjes ook nog als toiletplaatsen in gebruik zijn, lopen de dieren er het risico om darmparasieten op te pikken. Maar plekken met smakelijke vegetatie zijn zo schaars dat ze dat risico op de koop toe nemen.

Reider en Kelsey menen dan ook dat de vicuña’s vaste toiletplaatsen aanhouden om daar hun mest te concentreren en zo plaatselijk de ontwikkeling van een voedzame begroeiing te versnellen. Met andere woorden: toiletplaatsen zijn tuinen waar ze voedsel kweken.

Maar Franklin denkt daar anders over. Vicuña’s die aan de rand van een gletsjer een jonge toiletplaats gebruiken of een nieuwe toiletplaats beginnen, profiteren daar zelf niet van. Want voordat er iets lekkers staat, zijn ze generaties verder. Als het om voedselkweek gaat, zou een dier beter een oudere toiletplaats kunnen kiezen waar de plantengroei al goed op gang is.

Hij denkt eerder dat de mesthopen het territorium van een groep markeren. Dat is belangrijk, want als een dier per ongeluk het territorium van een andere groep betreedt, wordt het aangevallen en met geweld verjaagd en loopt het een risico om zwaargewond te raken. Door het territorium, vooral aan de grenzen, op vaste plaatsen te markeren met de kenmerkende groepsgeur, weet een groep haar leden binnen het veilige eigen terrein te houden. Zo kan het gebeuren dat bij een grens twee groepen vreedzaam naast elkaar staan te grazen, elk op zijn eigen terrein.

Bij-effect

Aan die geurmarkeringen draagt elk groepslid bij, en wie bijdraagt profiteert er zelf ook van dat het naambord op die manier in stand blijft.

En zo ontwikkelt zich op kale grond een vegetatie die langzaamaan aantrekkelijker wordt. Dat is een mooi bijeffect voor toekomstige vicuña-generaties en andere zoogdieren die de grazige plekken bezoeken: de Cuvierhaasmuis (Lagidium viscacia) en de Andesvos (Lycalopex culpaeus).

Willy van Strien

Foto: Dick Culbert (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bronnen:
Franklin, W., 2021. Vicuña dung gardens at the edge of the cryosphere: Comment. Ecology 102: e03522. Doi: 10.1002/ecy.3522
Reider, K.E. & S.K. Schmidt, 2021. Vicuña dung gardens at the edge of the cryosphere. Ecology 102: e03228. Doi: 10.1002/ecy.3228

Travestie bij witnekkolibrie

5 september 2021 /

Mannenkleed geeft vrouw meer rust

witnekkolibrie-man is fel gekleurd

De meeste vrouwen witnekkolibrie zijn duidelijk van mannen te onderscheiden door een minder felle kleur, maar voor 20 procent van de vrouwen geldt dat niet: zij zien eruit als man. Jay Falk en collega’s wilden weten waarom zij afwijken van het normale patroon.

Bij kolibries, een vogelfamilie met meer dan 300 soorten, zijn mannen doorgaans feller gekleurd dan vrouwen. Maar bij één op de vier soorten komen vrouwen voor die het verenkleed van een man dragen, rapporteerde de onderzoeksgroep waar Jay Falk deel van uitmaakt eerder dit jaar. Nu zocht hij uit waarom die vrouwen zich in mannenkleed hullen. Zijn conclusie is dat zij rustiger kunnen foerageren. Ze worden minder lastiggevallen door zowel soortgenoten als andere kolibries.

Meeste vrouwen witnekkolibrie zijn minder fel gekleurd, maar sommige zien eruit als een manDat kolibrievrouwen normaal gesproken minder kleur hebben dan mannen – al zijn ze vergeleken met veel andere vogels beslist niet saai te noemen – is omdat zij degenen zijn die de jongen grootbrengen. Als ze op of rond het nest zijn, is een gedekte kleur veiliger: hun roofvijanden zien hen minder makkelijk. Kolibriemannen hebben geen gezinstaken en zijn vrij om vrouwtjes te versieren. Zij moeten het dan onder meer hebben van flitsende kleuren, waar vrouwen gek op zijn.

Witnekkolibrie

Maar er zijn dus kolibriesoorten met vrouwen die zich een opvallend mannelijk uiterlijk hebben aangemeten. De witnekkolibrie, Florisuga mellivora, is daar een voorbeeld van. Ongeveer 20 procent van de volwassen vrouwen heeft net zo’n glanzende blauwe kop, spierwitte buik en staart en witte vlekken in de nek als mannen. Waar zou dat goed voor zijn?

Misschien hebben ook mannen een voorkeur voor een felgekleurde partner, dacht Falk eerst. Maar dat bleek niet zo te zijn toen hij mannetjes liet kiezen uit verschillende opgezette vogels: hun voorkeur gaat juist uit naar een vrouw met een niet-mannelijk verenkleed.

Lastiggevallen

Een andere mogelijkheid is dat felgekleurde vogels minder vaak worden lastiggevallen als ze foerageren. Kolibries zijn kleine vogels met een hoge stofwisseling die veel moeten eten. Daar zijn ze dus een groot deel van de dag mee bezig; ze zuigen nectar uit bloemen. Er is veel concurrentie om voedsel en ze zijn behoorlijk agressief rond bloemen met een hoog nectargehalte. Voortdurend proberen ze elkaar te verjagen.

Vrouwtjes witnekkolibrie in een normaal vrouwelijk verenkleed, zo bleek uit observaties, delven daarbij het onderspit. Ze boezemen andere vogels kennelijk weinig ontzag in. Ze worden meer verjaagd dan felgekleurde dieren, zowel door soortgenoten als door andere kolibries. Omgekeerd zijn ze zelf minder agressief. Daarbij komt dat ze waarschijnlijk ook nog eens vaker seksueel worden lastiggevallen. Vrouwen in mannenkleed, daarentegen, kunnen rustiger hun gang gaan.

Vrouwen met het uiterlijk van mannen bleken dan ook vaker op bezoek te komen op een plaats waar nectar werd aangeboden dan vrouwen in een niet-mannelijk verenpak, en ze bleven er langer.

Het voordeel van een mannelijk verenkleed voor vrouwen is dus inderdaad dat ze daarmee minder lastiggevallen worden.

Overigens ziet een witnekkolibrievrouw met een mannelijk verenkleed er niet precies hetzelfde uit als een man. Als de vogels de staartveren spreiden, wordt een zwarte band zichtbaar die bij deze vrouwen breder is dan bij mannen. Ook hebben zij wat groen op de staart.

Broedzorg

Er is nog een aanwijzing dat de mannelijke vermomming beschermt tegen agressie: alle jongen zijn felgekleurd, terwijl jongen van diersoorten doorgaans schutkleuren hebben. Ook een jonge witnekkolibrie kan met een volwassen mannelijk uiterlijk zonder al te veel last foerageren.

Jonge vrouwen zijn dus allemaal fel gekleurd. Als ze volwassen worden, behoudt 20 procent van de vrouwen dat kleurige verenkleed, terwijl de meerderheid, 80 procent, overstapt op een minder opvallend uiterlijk. Waarom blijven ze er niet allemaal als man uitzien, als ze daardoor makkelijker kunnen foerageren?

Waarschijnlijk omdat overeind blijft dat een vrouw tijdens de broedperiode niet moet opvallen. Dan is een minder felle kleur juist beter. Jonge vrouwtjes hebben die zorg nog niet.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: witnekkolibrie man. Kathy & sam (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)
Klein: witnekkolibrie vrouw in normaal, dus niet-mannelijk verenkleed. Joseph Boone (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Ook libellenvrouwtjes kunnen er uitzien als mannetjes

Bronnen:
Falk, J.J., M.S. Webster & D.R. Rubenstein, 2021. Male-like ornamentation in female hummingbirds results from social harassment rather than sexual selection. Current Biology, 26 augustus online. Doi: 10.1016/j.cub.2021.07.043
Diamant, E.S., J.J. Falk & D.R. Rubenstein, 2021. Male-like female morphs in hummingbirds: the evolution of a widespread sex-limited plumage polymorphism. Proceedings of the Royal Society B 288: 20203004. Doi: 10.1098/rspb.2020.3004

Succesvol als poepje

24 augustus 2021 /

Krabspin vermomt zich als verse vogelflats

krabspin Phrynarachnae ceylonica imiteert vogelpoepje

Het ziet eruit en het ruikt als een vogelpoepje. Maar het is de krabspin Phrynarachne ceylonica, die in deze vermomming rustig wacht tot een vliegje argeloos naast haar gaat zitten, laten Long Yu en collega’s zien.

Krabspinnen komen aan hun maaltjes door roerloos te gaan zitten wachten tot er een prooidier binnen bereik komt. Dan kunnen ze plotseling toeslaan. Het helpt daarbij als ze niet op een spin lijken, maar zich vermommen. Zo heeft Phrynarachne ceylonica succes als vochtig vogelpoepje, schrijven Long Yu en collega’s.

Deze krabspin lijkt niet alleen op een verse flats, maar ruikt ook zo. Bekend was al dat ze daarmee haar roofvijanden, zoals grotere springspinnen, misleidt; die zien haar letterlijk niet zitten.

De spin komt voor in Sri Lanka, China, Japan en Taiwan.

Mineervliegen

Nu blijkt die vermomming dubbel nuttig. De stiekeme spin trekt namelijk smakelijke insecten aan, constateert Yu, die een aantal jonge en vrouwelijke krabspinnen in het veld observeerde. Vooral mineervliegjes komen eropaf. De larven van deze vliegjes vreten gangen in bladeren, maar volwassen exemplaren hebben een ander dieet, en voor hen is verse vogelpoep een fijne bron van voedingsstoffen.

Yu verfde een aantal krabspinnen helemaal wit of zwart; deze geverfde spinnen trokken de vliegjes niet aan.

Hij laat zien dat de krabspin Phrynarachne ceylonica in de ogen van insecten dezelfde kleuren heeft als verse vogelpoep. Met wat spinsel bootst de spin een begin van uitdroging langs de randen na. En het werkt: er landen insecten vlak naast haar. De spin trekt er minder dan een echt vogelpoepje, maar dat is niet erg als ze al na één maaltje verzadigd is.

Jammer genoeg melden de onderzoekers niet of de krabspinnen de vliegjes inderdaad pakken en opeten.

Willy van Strien

Foto: LiCheng Shih (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Een andere krabspin vermomt zich als bloem

Bron:
Yu, L., X. Xu, Z. Zhang, C.J. Painting, X. Yang & D. Li, 2021. Masquerading predators deceive prey by aggressively mimicking bird droppings in a crab spider. Current Zoology, 24 juli online. Doi: 10.1093/cz/zoab060

Oogschaduw

18 juni 2021 /

Slechtvalk ziet goed bij felle zon dankzij baardstrepen

slechtvalk ziet ook in zonlicht goed dankzij baardstrepen

Schitterend zonlicht kan scherp zicht belemmeren. Michelle Vrettos en collega’s maken aannemelijk dat de zwarte baardstrepen van een slechtvalk daartegen helpen tijdens de jacht.

Met een indrukwekkende duikvlucht suist een jagende slechtvalk naar beneden om een prooi in de lucht te pakken. Hij is de snelste vlieger onder de vogels – hij haalt in een duikvlucht 350 kilometer per uur – en hij jaagt al vliegend op andere vogels en vleermuizen. Waarschijnlijk, schrijven Michelle Vrettos en collega’s, helpen de opvallende zwarte strepen onder zijn ogen hem om goed zicht te houden op zijn snelle en wendbare prooien.

Flikkeringen

Het idee dat die zwarte strepen, de zogenoemde baardstrepen, van belang zijn voor een scherpe blik bestond al. Lichte veren zouden zonlicht van de wangen in de ogen weerkaatsen en het beeld onscherp maken, maar donkere veren absorberen het licht. Zo zou een jagende slechtvalk minder last hebben van flikkeringen. Andere valkensoorten en sommige zangvogels en jagende zoogdieren hebben ook zulke donkere strepen of een oogmasker. En sommige Amerikaanse sporters maken de bovenkant van hun wangen zwart met eye black om lichtschittering tegen te gaan en snelle ballen beter te kunnen volgen. Helpt het?

Het lijkt er wel op, althans bij de slechtvalk. Vrettos bekeek foto’s die op internet geplaatst waren van een paar duizend slechtvalken van over de hele wereld; behalve op Antarctica komt de vogel overal voor. Ze mat de baardstrepen op elke foto op. Zo ontdekte ze dat die groter en donkerder zijn naarmate de gemiddelde jaarlijkse zonnestraling hoger is in het gebied waar een foto is genomen. En dat terwijl donkere veren in zonovergoten gebieden het nadeel hebben dat ze warm worden.

Bewezen is het nog niet dat baardstrepen het zicht verbeteren door zonnestraling te absorberen; daarvoor zijn experimenten nodig. Maar treffend is het wel.

Willy van Strien

Foto: Een slechtvalk met flinke baardstrepen. Kevin Cole (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Bron:
Vrettos, M., C. Reynolds & A. Amar, 2021. Malar stripe size and prominence in peregrine falcons vary positively with solar radiation: support for the solar glare hypothesis. Biology Letters 17: 20210116. Doi: 10.1098/rsbl.2021.0116

Hoor de spotlijster

10 juni 2021 /

Strofen van zang volgen elkaar mooi op

De spotlijster stelt zijn zang zorgvuldig samen

De Noord-Amerikaanse spotlijster heeft een buitengewoon lange, afwisselende en complexe zang. Tina Roeske en collega’s leggen uit waarom wij zijn lied zo mooi vinden.

Minuten achtereen kan de spotlijster, Mimus polyglottos, zijn lied ten gehore brengen. Zijn zang is welbekend in Noord-Amerika, waar de zangvogel veel voorkomt in tuinen en parken. Hij maakt strofen waarin hij een lettergreep met één of enkele tonen een aantal keer herhaalt, zoals ook onze zanglijster doet, en rijgt die strofen aaneen tot een afwisselend en complex geheel.

Een prachtig muzikaal geheel, vinden wij. Tina Roeske en collega’s weten waarom wij ervan genieten: de vogel laat opeenvolgende strofen mooi op elkaar  aansluiten.

Autoalarm

Een zingende spotlijster beschikt over een repertoire van een paar honderd verschillende strofen. Daar zitten eigen deuntjes bij, maar hij imiteert ook roepen en liedjes van veel andere vogels uitstekend. Hij bootst daarnaast andere dierengeluiden na en kan zelfs onnatuurlijke geluiden nadoen, zoals een autoalarm.

Toch is zijn zang geen ratjetoe. De onderzoekers – een neurowetenschapper, een bioloog en een muziekfilosoof – laten zien dat hij opeenvolgende strofen meestal zo kiest dat ze op elkaar lijken; ze klinken als herhalingen die een beetje vervormd zijn. De onderzoekers onderscheiden vier typen vervormingen die voor ons goed hoorbaar zijn.

Samenhang

Twee opeenvolgende strofen hebben vaak dezelfde toonhoogte en hetzelfde ritme, maar verschillen van klankkleur of timbre. De eerste heeft bijvoorbeeld heldere tonen, bij de volgende zit er wat ruis in.

In andere gevallen is een strofe een herhaling van de vorige, maar dan op een andere toonhoogte. Of hij heeft een sneller of juist een langzamer tempo. Soms is een combinatie hoorbaar: een strofe is bijvoorbeeld sneller en hoger van toon dan zijn voorganger. En tussen twee op elkaar lijkende strofen zit soms een contrasterend element.

Doordat opeenvolgende strofen meestal akoestisch verwant zijn, gaan ze subtiel in elkaar over en heeft de zang samenhang. Componisten passen dezelfde strategieën toe om variatie in hun muziek aan te brengen. Ze gebruiken instrumenten met verschillende klankkleur (bijvoorbeeld fluit en viool), herhalen een motief op andere toonhoogte (het bekende begin van Beethovens Vijfde Symfonie) of ze spelen met het tempo.

Bij de spotlijster zingen zowel mannen als vrouwen. Maar mannen doen het meer en uitbundiger, en ze doen het om vrouwen te bekoren. Ongetwijfeld hebben ze daar succes mee, maar wat een spotlijstervrouw nu precies waardeert aan de zang is niet bekend.

Willy van Strien

Foto: AidenD (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Hoor hoe een spotlijster zingt en hoe de onderzoekers de zang ontleden

Andere heel muzikale vogels: zwartkeelorgelvogel en orpheuswinterkoning

Bron:
Roeske, T.C., D. Rothenberg & D.E. Gammon, 2021. Mockingbird morphing music: structured transitions in a complex bird song. Frontiers in Psychology, 4 mei online. Doi: 10.3389/fpsyg.2021.630115

Bubbel op de kop

3 juni 2021 /

Duikende wateranolis gebruikt uitgeademde lucht opnieuw

Wateranolis hergebruikt uitgeademde lucht

Sommige Anolis-hagedissoorten kunnen een tijd onder water blijven zonder te verdrinken. Dankzij een laag lucht om hun waterafstotende huid blijven ze ademhalen, schrijven Chris Boccia en collega’s.

De wateranolis, Anolis aquaticus, is geen snelle hagedis. Maar aan een roofvijand, zoals een grotere hagedis, slang of vogel, weet hij vaak toch te ontkomen. Bij gevaar plonst hij namelijk het water in om uit het zicht te zijn. Hoewel hij soms pas na een kwartier weer opduikt, komt hij niet in ademnood. Want hij weet de lucht die hij bij zich heeft ten volle te benutten, laten Chris Boccia en collega’s zien.

De wateranolis uit Costa Rica is een van ruim 400 Anolis-hagedissoorten, die in tropisch Amerika voorkomen. Sommige soorten, waaronder deze, leven bij water en duiken regelmatig onder. De onderzoekers bestudeerden hoe deze semi-aquatische soorten zich onder water redden en hoe ze daarin verschillen van soorten die altijd op het droge blijven.

Alle Anolis-soorten blijken een sterk waterafstotende huid te hebben. Raken ze te water, dan ontstaat een dun laagje lucht tussen water en huid rond het hele lichaam. Oftewel: ze worden niet nat, zoals andere hagedissen. Een gevolg daarvan is dat er geen luchtbelletjes naar het wateroppervlak borrelen om daar te ontsnappen als een anolis onder water uitademt, zoals bij andere dieren. In plaats daarvan wordt de uitgeademde lucht opgenomen in het luchtlaagje om het lichaam. Dat is te zien doordat zich bij de neusgaten een luchtbel vormt. Bij de wateranolis verschijnt die bubbel bovenop zijn kop.

Bubbel

Semi-aquatische soorten als de wateranolis gebruiken die vastgehouden lucht. Zij ademen hem weer in. En weer uit, en weer in, minstens vijf keer.

Hoe helpt dat?

Ademhalen is nodig om zuurstof vanuit de lucht in het bloed op te nemen en koolstofdioxide te verwijderen. Die uitwisseling gebeurt in de longen. Het koolstofdioxide dat een duikende anolis uitademt, lost vanuit de luchtbel goed op in het water. Dus dat afvalgas raakt hij kwijt.

Bovendien neemt hij bij elke ademhaling zuurstof uit de luchtbel op, laten de onderzoekers zien. De hoeveelheid zuurstof in de bubbel daalt namelijk langzaam. Mogelijk wordt de voorraad deels bijgevuld als de lucht die uit de longen komt en daar zuurstof heeft afgestaan, zich mengt met lucht die de longen niet passeerde: de luchtlaag rond de huid en lucht uit mond, neus en luchtpijp.

Geduld

En heel misschien werkt de luchtbel als een kieuw; misschien neemt hij zuurstof uit water op. Dat kan nooit genoeg zijn voor een langdurig verblijf onder water. Maar het kan misschien de maximale duiktijd verlengen. Een mogelijke aanwijzing voor die zuurstofaanvulling is, dat de hoeveelheid zuurstof in de luchtbel steeds wat langzamer afneemt. Maar dat kan ook komen doordat het dier de stofwisseling onder water op een lager pitje zet en zodoende minder zuurstof verbruikt.

‘Droge’ Anolis-soorten hergebruiken uitgeademde lucht af en toe als ze onder water geraken, maar zij doen dat niet routinematig en niet zo langdurig als de wateranolis en andere semi-aquatische soorten – die het moeten zien vol te houden tot het geduld van de gevreesde roofvijand op is.

Willy van Strien

Foto: ondergedoken wateranolis met bubbel op zijn snuit. ©Lindsey Swierk

Op You Tube laten de onderzoekers het zien: hier en hier

Bron:
Boccia, C.K., L. Swierk, F.P. Ayala-Varela, J. Boccia, I.L. Borges, C.A. Estupiñán, A.M. Martin, R.E. Martínez-Grimaldo, S. Ovalle, S. Senthivasan, K.S. Toyama, M. del Rosario Castañeda, A. García, R.E. Glor & D.L. Mahler, 2021. Repeated evolution of underwater rebreathing in diving Anolis lizards. Current Biology, 12 mei online. Doi: 10.1016/j.cub.2021.04.040

Koppelaarster

27 mei 2021 /

Mierenwerkster draagt jonge koningin naar geschikte partners

werkster van Cardiocondyla elegans draagt jonge koningin naar ander nest om te paren

Werksters van de mier Cardiocondyla elegans brengen hun koningin-zussen in contact met mannetjes die geen familie zijn, laten Mathilde Vidal en collega’s zien.

Jonge koninginnen van de hartknoopmier Cardiocondyla elegans verlaten het moederlijk nest niet uit zichzelf om buiten te paren. Hoewel ze vleugels hebben, maken ze geen bruidsvluchten, zoals bij veel andere soorten gebeurt. Ze blijven binnen. Mannetjes hebben geen vleugels, en ook zij blijven in het moederlijk nest. En zo gebeurt het dat jonge koninginnen paren met mannetjes die in hetzelfde nest zijn opgegroeid. Maar werksters grijpen in om te voorkómen dat er te veel inteelt plaatsvindt, ontdekten Mathilde Vidal en collega’s.

Cardiocondyla elegans, die vooral voorkomt langs de Middellandse Zee, maakt ondergrondse nesten aan de oevers van rivieren. In een nest leven honderden werksters, tientallen jonge koninginnen en enkele mannetjes, en aan het hoofd staat één koningin die nageslacht produceert, de moederkoningin. Zij heeft met een handvol mannetjes gepaard en hun zaad opgeslagen om eitjes te bevruchten.

De jonge, gevleugelde koninginnen en mannetjes in haar nest zijn dus volle en halve broers en zussen van elkaar. Als zij onderling paren is dat inteelt, en langdurige inteelt beperkt de levensduur van de moederkoningin, verlaagt de overlevingskans van het broed en vermindert het aantal vrouwtjes (werksters en jonge koninginnen) ten opzichte van mannetjes.

Vidal had werksters door het veld zien lopen van het ene naar het andere nest met een gevleugelde jonge koningin op de rug. Ze vroeg zich af of dit koninginnentransport misschien een manier is om inteelt tegen te gaan. Gedragswaarnemingen en genetisch onderzoek bevestigen deze gedachte.

Nieuwe contacten

De onderzoekers constateerden dat jonge koninginnen inderdaad in het moederlijk nest paren. Maar daar blijft het niet altijd bij. Een werkster sleurt regelmatig een jonge koningin naar buiten, neemt haar kop tussen de kaken en draagt haar op de rug naar een ander nest. Daar laat ze het vrachtje in de nestingang vallen.

Vlak onder die ingang blijkt een ruimte te zijn waar zich honderden jonge koninginnen en mannetjes bevinden. Het moge duidelijk zijn wat daar gebeurt. De nestkamers met moederkoningin en broed liggen veel dieper, 1 tot 2 meter onder de oppervlakte. Door een jonge koningin in de ingang van een vreemd nest te droppen, brengt een werkster haar in contact met mannetjes die geen (half)broers zijn.  Het nest waar een jonge koningin afgeleverd wordt profiteert ook doordat mannetjes nu niet alleen met (half)zussen, maar ook met een vreemde koningin kunnen paren.

Na aflevering wordt een koningin soms opnieuw opgepakt en naar weer een ander nest gebracht.

Overwinteren

Jonge Cardiocondyla elegans koninginnen overwinteren in het moederlijk nest of in het nest waar ze naartoe gebracht zijn. Ze behouden dan hun vleugels. In het voorjaar vertrekken ze, meestal lopend, om in hun eentje een eigen nest te stichten, met een opgeslagen voorraad sperma van meerdere mannetjes: (half)broers en, als ze naar een ander nest gebracht zijn, vreemde mannetjes. Als ze eenmaal een eigen nest hebben, verliezen ze hun vleugels.

Het is duidelijk dat jonge koninginnen staat zijn om zelf op pad te gaan. Waarom vertrekken ze dan niet zelf uit het moederlijk nest om elders te paren?

Misschien is het sneller en veiliger om gebracht te worden, denkt Vidal. Werksters kennen de omgeving goed. Andere nesten passerend lopen ze rechtstreeks naar een nest dat ze kennelijk uitgekozen hebben. Vaak brengen ze daar later nog een jonge koningin naartoe.

De bewoners van een uitverkoren nest zijn geen directe familie. De koppelaarsters kiezen dus niet-verwante partners voor hun koningin-zussen. Dit is een nieuwe, verrassende manier om inteelt te beperken, schrijven de onderzoekers.

Willy van Strien

Foto: Cardiocondyla elegans: werkster draagt jonge koningin. ©Mathilde Vidal

Bronnen:
Vidal, M., F. Königseder, J. Giehr, A. Schrempf, C. Lucas & J. Heinze, 2021. Worker ants promote outbreeding by transporting young queens to alien nests. Communications Biology 4: 515. Doi: 10.1038/s42003-021-02016-1
J-C. Lenoir, A. Schrempf, A. Lenoir, J. Heinze & J-L. Mercier, 2007. Genetic structure and reproductive strategy of the ant Cardiocondyla elegans: strictly monogynous nests invaded by unrelated sexuals. Molecular Ecology 16: 345-354. Doi: 10.1111/j.1365-294X.2006.03156.x

Hoogvliegers

19 mei 2021 /

Grote karekiet laat zich niet braden door de zon

grote karekiet kan extreem hoog vliegen

Tijdens de trek stijgt de grote karekiet soms tot extreme hoogte, laten Sissel Sjöberg en collega’s zien. Vermoedelijk is dat om op temperatuur te blijven.

Stel je eens voor: de grote karekiet, een zangvogel van gemiddelde grootte, kan tijdens de trek klimmen tot maar liefst 6 kilometer boven het aardoppervlak. Die ontdekking van Sissel Sjöberg en collega’s verraste de onderzoekers zelf ook.

De vogels broeden in Europa en overwinteren in tropisch Afrika; op beide plaatsen verblijven ze in rietlanden. Twee keer per jaar maken ze dus een grote reis. Ze vliegen in principe ’s nachts en gebruiken de dag om te rusten en te eten.

Non-stop

Maar als grote karekieten de Middellandse Zee oversteken, kunnen ze niet landen. En als ze over de Saharawoestijn vliegen, heeft het ook geen zin om naar beneden te gaan, want daar is niets te eten. Als ze zulke barrières oversteken, vliegen ze overdag door, meer dan 30 uur non-stop als dat moet.

Om het vlieggedrag tijdens de trek te bestuderen, rustte Sjöberg een aantal vogels uit met dataloggers die onderweg verschillende gegevens vastleggen: licht, omgevingstemperatuur en hoogte. Bovendien registreren de dataloggers de bewegingen van de vogels: of ze vliegen, rusten of over de grond bewegen op zoek naar voedsel.

De vogels vliegen ’s nachts op een hoogte van gemiddeld 2400 meter, zo bleek, wat al behoorlijk hoog is. Maar als ze overdag doorvliegen, gaan ze meer dan twee keer zo hoog. Bij de dageraad klimmen ze snel op tot 5400 meter, met uitschieters boven de 6000. Tegen zonsondergang zakken ze in even korte tijd weer af.

Waarom doen ze dat?

Vanaf 1500 meter hoogte zijn temperatuur en windsnelheid overdag niet anders dan ’s nachts; de temperatuur op 2400 meter is zo’n 14 °C. Dus dat is geen reden om het overdag hogerop te zoeken.

Straling

Een verschil tussen dag en nacht is wel de aanwezigheid van de zon. De grote karekieten, die van de vlieginspanningen al warm worden, kunnen de zonnestraling er niet bij hebben, denkt Sjöberg. Ze dreigen daardoor oververhit te raken. Op 5400 meter is het 9 °C onder nul; daar raken ze niet oververhit door de zon. Dus in de uren dat de zon schijnt, kunnen de vogels maar beter flink omhoog gaan.

Bijkomend voordeel is misschien dat de vogels overdag hoog boven de grond het landschap beter kunnen overzien. En dat ze buiten bereik zijn van roofvogels, met name Eleonora’s valk die tot 3500 meter hoogte jaagt.

De tweejaarlijkse trek is een grote prestatie. De lange reisperiodes waarin de grote karekiet overdag extreem hoog vliegt maken het extra indrukwekkend. Petje af.

Willy van Strien

Foto: Grote karekiet in zijn broedgebied. Zeynel Cebeci (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Bron:
Sjöberg, S., G. Malmiga, A. Nord, A. Andersson, J. Bäckman, M. Tarka, M. Willemoes, K. Thorup, B. Hansson, T. Alerstam & D. Hasselquist, 2021. Extreme altitudes during diurnal flights in a nocturnal songbird migrant. Science 372: 646-648. Doi: 10.1126/science.abe7291

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑