Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 7 van 43

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

Hangende tuinen

19 april 2021 /

Mieren kweken planten in boomnesten

Camponotus femoratus en Crematogaster levior zijn goede tuiniers

Sommige mieren hebben mierentuinen. In hun nesten in bomen groeien een of enkele plantensoorten. De mieren zijn goede tuiniers, laat een Braziliaans onderzoeksteam zien: ze kiezen de planten met zorg en beschermen ze.

In de bossen van het Amazonegebied zijn hanging baskets te vinden, bollen waar planten uit groeien. Het zijn de begroeide nesten van mieren die in bomen leven. Deze mierentuinen bieden beide partijen voordeel. De planten zijn soorten die niet in de bodem wortelen, maar op boomstammen groeien (of dus in een boommierennest), zogenoemde epifyten. Ze profiteren doordat de mieren de zaden verspreiden en de ontkiemde planten bemesten. De mieren profiteren doordat de plantenwortels het nest verstevigen en waterdicht maken.

De meeste hangende tuinen in het Amazonegebied zijn van twee soorten mieren die samenleven: Camponotus femoratus en Crematogaster levior. Ze hebben gezamenlijke nesten en foerageerpaden, maar houden hun broed gescheiden. Een Braziliaanse onderzoeksgroep beschrijft hoe netjes dit mierenduo hun tuinen verzorgt.

Taakverdeling

De twee soorten hebben de taken verdeeld. Crematogaster levior gaat eropuit om voedsel te halen. De onderzoekers denken dat hij ook degene is die, binnen een kolonie, het initiatief neemt om er een nieuw nest bij te maken; een kolonie omvat gemiddeld 17 nesten. Werksters van Crematogaster levior zijn in de meerderheid, vooral in jonge nesten; in beginnende nesten zijn ze zelfs de enige.

Maar Camponotus femoratus is de sterkste en meest agressieve van de twee. Hij bouwt en verdedigt de nesten.

Hij is ook degene die zaden van de gewenste planten verzamelt en in de kartonachtige wand van het nest stopt. Daar is hij kieskeurig in: van de vele soorten epifyten die in Zuid-Amerika groeien gebruiken de mieren er maar een handvol. Per nest kweken ze slechts een of twee soorten.

De meest voorkomende tuinplant is Peperomia macrostachya. Waarschijnlijk zijn de mieren daar gek op omdat hij, naast nectarklieren, bloemen en vruchten ook olieklieren heeft. Olie is een moeilijk te vinden onderdeel van het dieet, dus die klieren zijn waardevol. Andere toegepaste planten zijn onder meer Philodendron-soorten.

Onderhoud van mierentuinen

De mieren verzorgen de planten goed. Als een blad beschadigd is, bleek uit proeven, gaan werksters van Camponotus femoratus eropaf; ze reageren op vluchtige stoffen die bij beschadiging ontsnappen. Zo komen ze bij plekken waar plantenetende insecten aan het knagen zijn en kunnen ze die verjagen. Vooral beschadiging van de kostbare Peperomia macrostachya lokt een snelle toevloed van veel werksters uit.

Bovendien wieden de mieren ‘onkruid’. De wanden van een mierennest zijn voor veel epifyten een aantrekkelijke groeiplaats omdat ze vol voedingsstoffen zitten. Maar de mieren gaan de groei van niet-gewenste planten, die zouden concurreren met de tuinplanten, tegen. Plakken er verkeerde zaden aan de wand, dan halen ze die weg, en als er vreemde planten ontkiemen knippen ze de stengel of bladeren daarvan door.

Geen wonder dat de tuinplanten floreren en de hangende tuinen er goed uitzien.

Willy van Strien

Foto: Tuin met Philodendron van het mierenduo Camponotus femoratus en Crematogaster levior. ©Ricardo Eduardo Vicente

Meer tuinierende mieren: groene pootjes

Bronnen:
Pereira, A.A., I.V. da Silva & R.E. Vicente, 2021. Interaction between epiphytic chemical allelopathy and ant‑pruning determining the composition of Amazonian ant‑garden epiphytes. Arthropod-Plant Interactions, 9 april online. Doi: 10.1007/s11829-021-09825-5
Dacquin, P., F. Degueldre & R.E. Vicente, 2021. Relative colony size of parabiotic species demonstrates inversion with growth. Insectes Sociaux, 2 januari online. Doi: 10.1007/s00040-020-00798-x
Vicente, R.E., W. Dáttilo & T.J. Izzo, 2014. Differential recruitment of Camponotus femoratus (Fabricius) ants in response to ant garden herbivory. Neotropical Entomology 43: 519-525. Doi: 10.1007/s13744-014-0245-6

Uit de losse kop

17 maart 2021 /

Elysia-zeenaaktslak kan zijn hele lijf vernieuwen

geparasiteerde Elysia-zeenaaktslak maakt nieuw lijf

De zeenaaktslakken Elysia marginata en Elysia atroviridis kunnen zichzelf onthoofden en een nieuw lichaam laten groeien vanuit de losse kop, laten Sayaka Mitoh en Yoichi Yusa zien. Een bizar fenomeen. Waarom doen ze het en hoe overleven ze het?

Stomverbaasd moeten Sayaka Mitoh en Yoichi Yusa zijn geweest toen ze zagen hoe zeenaaktslakken die ze hielden in hun lab, van de soort Elysia marginata, hun kop afsnoerden. De losse koppen scharrelden vervolgens rond, schrijven ze. Na een dag waren de wonden dicht. In sommige gevallen, met name bij jonge zeenaaktslakken, werd het nog gekker: de losse kop ging eten; na een week begon er een nieuw lijf aan te groeien en met drie weken was dat compleet.

De losse lichamen bleven ook nog een tijd bewegen, soms zelfs maanden, maar uiteindelijk vielen ze uit elkaar. Op geen enkel los lichaam verscheen een nieuwe kop.

Parasiet

Er zijn meer dieren die een verdwenen lichaamsdeel weer kunnen laten aangroeien, zoals een hagedis die zijn staart afwierp of een wenkkrab die een schaar verloor. Maar dit – vrijwel een heel lichaam vernieuwen – is wel heel extreem. Deze zeenaaktslakken hebben zelfs een groef achter de kop als breukvlak voor een eventuele zelfonthoofding. Waarom doen ze het?

In ieder geval niet om aan een roofvijand te ontsnappen, zoals een hagedis zijn staart afwerpt als een vijand die te pakken heeft. Want de zeenaaktslakken doen er uren over om lichaam en kop te scheiden; dat helpt niet om aan predatie te ontkomen. Als de onderzoekers een aanval nabootsten door hen wat te pesten, gebeurde er niets. De dieren hebben een andere verdediging tegen roofvijanden: ze zijn giftig.

Waarom ze dan wel aan zelfonthoofding doen, bleek uit waarnemingen aan in het wild gevangen exemplaren van een verwante soort, Elysia atroviridis. Eenmaal in het lab stootte een deel van hen het lichaam af. En al deze exemplaren bleken een parasiet bij zich te hebben, een eenoogkreeftje van het geslacht Arthurius. Dat is een forse parasiet die vrijwel het hele lijf van zijn gastheer inneemt. Een geparasiteerde zeenaaktslak is in feite zijn lijf al kwijt. Als hij het afwerpt, verliest hij weinig meer, maar raakt hij wel van de parasiet af.

Bladgroen

Maar hoe overleeft hij het, zonder organen als hart en nieren? Dat heeft te maken met een bijzondere eigenschap van Elysia-zeenaaktslakken, denken de onderzoekers. Ze nemen bladgroenkorrels op uit algen die ze eten en huisvesten die in speciale cellen langs hun zeer vertakte darmstelsel. Ook de kop bevat bladgroenkorrels. Dankzij de bladgroenkorrels, waar ze niet buiten kunnen, zijn deze zeenaaktslakken in staat om een periode zonder voedsel overbruggen, zo was bekend.

Hoe ze de bladgroenkorrels precies benutten, is een raadsel. De korrels blijven fotosynthese uitvoeren zoals ze in planten doen: ze zetten met behulp van zonlicht koolstofdioxide om in koolhydraten. Of de zeenaaktslakken daardoor, net als planten, van zonlicht kunnen leven, is een punt van discussie.

Hoe dan ook, het kan goed zijn dat een losse kop van Elysia marginata en Elysia atroviridis dankzij bladgroenkorrels overleeft.

Niet eeuwig

Geparasiteerde Elysia-zeenaaktslakken gooien dus hun waardeloos geworden lichaam weg. Maar alleen jonge individuen lukt het om vanuit de kop een nieuw lijf te produceren. De losse kop van een ouder exemplaar gaat niet eten en groeit niet uit, maar sterft binnen tien dagen. Een lichaam afwerpen en vervangen door een nieuwe is dus geen recept voor een eeuwig leven.

Willy van Strien

Foto: Elysia marginata. Budak (via Flickr, CC BY-NC-ND 2.0)

Het onderzoek uitgelegd op YouTube

Lees meer over de bladgroenkorrels in deze zeenaaktslakken

Bronnen:
Mitoh, S. & Y. Yusa, 2021. Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs. Current Biology 31: R233-R234. Doi: 10.1016/j.cub.2021.01.014
Wägele, H., 2015. Photosynthesis and the role of plastids (kleptoplastids) in Sacoglossa (Heterobranchia, Gastropoda): a short review. Aquatic Science & Management 3: 1-7. Doi: 10.35800/jasm.3.1.2015.12431

Vals alarm

4 maart 2021 /

Liervogelman probeert damesbezoek te rekken

Liervogelman zingt en danst ook om vrouw te manipuleren

Een liervogelman kan een vrouw doen geloven dat er gevaar is, denken Anastasia Dalziell en collega’s. Zo vergroot hij de kans dat ze even blijft, zodat het tot een succesvolle paring komt.

Liervogels zijn meesters in het nabootsen van alle mogelijke geluiden, en mannen maken slim gebruik van dat talent. Is er een vrouw op bezoek, dan imiteert een man het geluid van een groep gealarmeerde zangvogels en creëert zo de illusie dat er een roofvijand in de buurt is, schrijven Anastasia Dalziell en collega’s. Dan zal zij misschien wat langer blijven dan ze had gewild.

De liervogel (Menura novaehollandiae), een van de grootste zangvogelsoorten, leeft in de bossen van Zuidoost-Australië. Mannen en vrouwen vormen geen broedparen; elke vogel leeft in een eigen territorium. Vrouwen krijgen één jong per jaar en brengen dat in hun eentje groot.

Alleen kijken

Als het broedseizoen aanbreekt, maken mannen zich zo aantrekkelijk mogelijk. Ze werpen lage heuveltjes op in hun territorium en gaan daar staan zingen. Soms heffen ze een speciaal lied aan dat vergezeld gaat van een dans volgens vaste regels, zoals Dalziell eerder had beschreven. Daarbij gooien ze hun decoratieve staartveren over lijf en kop.

Het doel van de show is natuurlijk om vrouwen te interesseren en hen zo ver te krijgen dat ze met zo’n man paren. Want elke paring kan hem een nakomeling opleveren. Vrouwen bezoeken een aantal mannen voordat ze hun keus maken. Vaak komt een vrouw dus wel even bij een man kijken, maar wil ze uiteindelijk niet met hem paren.

Daar doet hij het niet voor.

Illusie van gevaar

Als zij aanstalten maakt om op te stappen zonder dat er is gecopuleerd, breidt hij zijn lied uit met een nieuw element, dat sterk lijkt op het geluid van een meute opgewonden zangvogeltjes (voor wie ook het oude stuk over de show van liervogelmannen leest: element D).

Kleine zangvogels raken opgewonden als ze een roofvijand zien, zoals een slang, grote hagedis, slapende uil of zittende havik. Met alarmkreten roepen ze elkaar op om mee te doen en samen de vijand weg te pesten. De onderzoekers laten zien hoe nauwkeurig een liervogelman de alarmkreten van verschillende, door elkaar roepende zangvogels nabootst. Zelfs het geruis van klappende vleugels is in zijn lied verwerkt. De imitatie is zo goed, dat kleine zangvogels erin trappen en naderbij komen om zich aan te sluiten.

De roofvijanden waar de vogeltjes opgewonden van raken, zijn ook gevaarlijk voor liervogels. Daarom, denken de onderzoekers, heeft een vrouw door het lied de illusie dat er gevaar dreigt, en is ze geneigd te blijven. Dan is er een kans dat er toch nog een paring volgt.

Misleiding

Een liervogelman laat de alarmkakofonie ook horen tijdens een paring. Het karweitje is niet, zoals bij andere vogels, binnen een paar seconden gedaan. Nee, pas als hij ruim een halve minuut op haar zit, brengt hij zijn zaad in. Vanaf het moment dat hij op haar springt tot het eind doet hij het geluid van een gealarmeerde groep vogels na, om te voorkómen dat ze voortijdig vertrekt. Tijdens de paring slaat hij met zijn vleugels voor zich, zodat hij haar het zicht ontneemt. Zo kan zij niet vaststellen of ze veilig kan gaan, opperen de auteurs.

Zo zet de liervogelman zijn zang niet alleen in om te laten zien hoe goed zijn gezondheid en conditie zijn, zoals gebruikelijk, maar ook om een vrouw bij zich te houden door haar bang te maken voor een niet-bestaand gevaar. En dat is misleiding.

Of een vrouw dankzij dat valse alarm inderdaad langer blijft dan ze anders zou doen, weten de onderzoekers niet. Daarvoor zouden ze proeven moeten doen, en daar leent deze vogel zich niet goed voor.

Willy van Strien

Foto: Baltsende man, bedekt door zijn staart. Kim Edol (via Flickr, CC BY-NC-ND 2.0)

Zie ook: de show van een man en de zang van een vrouw

Anastasia Dalziell vertelt over haar onderzoek on YouTube

Bronnen:
Dalziell, A.H., A.C. Maisey, R.D. Magrath & J.A. Welbergen, 2021. Male lyrebirds create a complex acoustic illusion of a mobbing flock during courtship and copulation. Current Biology, 25 februari online. Doi: 10.1016/j.cub.2021.02.003
Dalziell, A.H., R. A. Peters, A. Cockburn, A.D. Dorland, A.C. Maisey & R.D. Magrath, 2013. Dance choreography is coordinated with song repertoire in a complex avian display. Current Biology 23, 17 juni online. Doi: 10.1016/j.cub.2013.05.018

Garnalenhouders

24 februari 2021 /

Koraaljuffers laten hun algentuin bemesten

Koraaljuffer Stegastes diencaeus kweekt algen met behulp van aasgarnaaltjes

Elke indringer wordt verjaagd uit de algentuin van koraaljuffer Stegastes diencaeus, maar een zwerm aasgarnaaltjes mag blijven en krijgt zelfs bescherming. Dat is niet voor niets, schrijven Rohan Brooker en collega’s.

De koraaljuffer Stegastes diencaeus (in het Engels: langvinkoraaljuffer) is een agressieve, territoriale vis die leeft op koraalriffen. Hij kweekt zijn eigen voedsel door een tuin van een paar vierkante meter te creëren waar eetbare algen groeien. Hij koestert zijn algen en verdedigt zijn territorium fel; alle dieren houdt hij uit de buurt.

Of eigenlijk: bijna alle dieren. Want Rohan Brooker en collega’s laten zien dat er overdag in veel algentuinen een zwerm piepkleine aasgarnaaltjes (Mysidium integrum) te vinden is. Een tuinier tolereert de aanwezigheid van de garnaaltjes niet alleen, maar beschermt ze ook tegen hun roofvijanden, hoewel hem dat wat extra moeite kost. Kennelijk zijn de diertjes die moeite waard.

Florerende tuin

Waarom is een tuinierende langvinkoraaljuffer aan de aasgarnaaltjes gehecht, vroeg Brooker zich af. Hoewel de vis zijn algendieet aanvult met wat kleine diertjes, eet hij deze garnaaltjes niet. Misschien, veronderstelde Brooker, bemesten de garnalen de algen met hun uitwerpselen.

En dat bleek het te zijn. Een tuin waar zich een zwerm garnaaltjes ophoudt doet het beter dan een tuin zonder zo’n zwerm, dankzij de voedingsstoffen die de garnaaltjes toevoegen. Er groeien meer grote bruine algen en die vormen een structuur waarop matvormende algen, die de koraaljuffers het liefst eten, goed gedijen. Dat vertaalt zich in een betere conditie van de vissen: koraaljuffers met een garnalenzwerm in hun tuin hebben een grotere energiereserve dan collega’s met een niet-bemeste tuin.

Brooker deed zijn onderzoek op koraalriffen voor de kust van Belize, in Midden-Amerika.

Gedomesticeerd

De tuinierende vis profiteert dus vanwege zijn florerende gewas, en de aasgarnaal vanwege zijn bewaakte leefgebied. Buiten tuinen komen zwermen van deze garnalen overdag niet voor. De garnaaltjes verlaten de tuin ’s nachts, als het veilig is, om aan het oppervlak voedsel uit het water te filteren. Daarna keren ze naar hun vaste tuin terug.

De trouw aan de woonplaats is zo sterk dat jonge garnaaltjes in de tuin van hun ouders blijven leven. De schrijvers  beschouwen de relatie tussen koraaljuffer en aasgarnaal daarom als een vroege fase van domesticatie. De vissen ‘houden’ de aasgarnalen als vee.

Willy van Strien

Foto: Koraaljuffer Stegastes diencaeus. Mark Rosenstein (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Uitleg (in het Engels) over het onderzoek op YouTube

Een ander voorbeeld van domesticatie: de gele weidemier

Bron:
Brooker, R.M., J.M. Casey, Z-L. Cowan, T.L. Sih, D.L. Dixson, A. Manica & W.E. Feeney, 2020. Domestication via the commensal pathway in a fish-invertebrate mutualism. Nature Communications 11: 6253. Doi: 10.1038/s41467-020-19958-5

Hulp helpt bij seychellenzanger

28 januari 2021 /

Oudere moeders en hun jongen profiteren

Oudere seychellenzanger-moeder en haar jong profiteren van hulp

Het is voor een seychellenzanger-vrouwtje een zware klus om jongen groot te brengen. Als ze ouder wordt, houdt ze het werktempo van haar jonge jaren niet vol. Helpers vangen dat op, laten Martijn Hammers en collega’s zien.

Volwassen seychellenzangers blijven nogal eens in het territorium van hun ouders hangen. Sommige eten alleen maar mee, maar andere, meest vrouwtjes, maken zich nuttig door te helpen als de ouders opnieuw gaan broeden. De helpers delen in het voortplantingssucces van hun ouders, want een nieuw jong is familie; ze doen ervaring op en leggen soms zelf ook een ei in het nest. Maar zitten de ouders wel op hun hulp te wachten?

Als het vrouwtje ouder is, komt de hulp zeker van pas, blijkt uit langjarig onderzoek van Martijn Hammers en collega’s op Cousin, een eiland dat behoort tot de Republiek der Seychellen.

Langdurige zorg

Seychellenzangers broeden in paren. Het vrouwtje legt een keer per jaar een ei en beide ouders zorgen voor de nakomeling. Maar het vrouwtje doet het meest. Het broeden neemt zij voor haar rekening, en als het jong is uitgekomen, brengt zij hem vaker voedsel dan het mannetje; de vogels eten insecten. De zorg duurt lang, het jong blijft drie tot vier maanden van zijn ouders afhankelijk.

Jonge moeders zijn sterk: ze werken hard en blijven daar gezond bij. Maar als een vrouwtje ouder wordt – dat is vanaf 6 jaar -, gaan de zorgtaken haar minder goed af. Ze brengt een jonkie minder vaak voedsel dan toen ze jonger was. Het jong heeft daardoor een kleinere kans om het eerste, kritische jaar door te komen. De oudere moeder zelf takelt af, en de kans dat ze doodgaat neemt met het jaar sterk toe.

Tenzij ze helpsters heeft.

Compensatie

Helpsters maken het leven voor een ouder vrouwtje een stuk makkelijker. Ze hoeft ze er minder vaak op uit om voedsel voor het jong te halen. Dat krijgt dankzij de hulp toch wel voldoende en de kans dat het overleeft is groot. De aanwezigheid van helpsters compenseert dus het lagere werkniveau van een oudere moeder. Zelf profiteert zij ook: het verouderingsproces zet later in en verloopt langzamer, de kans dat ze overleeft en nog eens kan broeden is groter.

Voor een jonge moeder maakt het niet zoveel verschil of er hulp is: de overlevingskans van haarzelf is toch al heel hoog, en van haar jong behoorlijk hoog. En het mooie is nu: juist oudere vrouwtjes, die hulp goed kunnen gebruiken, hebben meestal helpsters in hun territorium. Zij hebben immers al vaker een jong voortgebracht, en dus een grotere kans dat er tenminste een is die is blijven plakken en komt helpen.

En pa?

Eigenlijk doen we een seychellenzanger-vader te kort door te zeggen dat hij niet broedt en minder intensief voedt. Hij heeft namelijk een andere taak: het nest beschermen tegen roofvijanden die het op het ei hebben voorzien. Zijn inbreng gaat niet, zoals dat van een vrouwtje, achteruit als hij ouder wordt. Misschien is zijn vroege werktempo, dat lager is dan het werktempo van een jong vrouwtje, goed vol te houden.

De overlevingskans van een jong hangt dan ook niet af van de leeftijd van zijn vader. En mannetjes verouderen pas later dan vrouwtjes. Of een broedend paar inderdaad geholpen is met hulp van helpsters hangt dus niet van vaders leeftijd af, maar alleen van die van de moeder.

Willy van Strien

Foto: ©Charlie Davies

Er bestaat ook een andere vorm van hulp bij seychellenzangers

Bronnen:
Hammers, H., S.A. Kingma, L.A. van Boheemen, A.M. Sparks, T. Burke, H.L. Dugdale, D.S. Richardson & J. Komdeur, 2021. Helpers compensate for age-related declines in parental care and offspring survival in a cooperatively breeding bird. Evolution Letters, 20 januari online. Doi: 10.1002/evl3.213
Hammers. M., S.A. Kingma, L.G. Spurgin, K. Bebbington, H.L. Dugdale, T. Burke, J. Komdeur & D.S. Richardson, 2019. Breeders that receive help age more slowly in a cooperatively breeding bird. Nature Communications 10: 1301. Doi: 10.1038/s41467-019-09229-3

Geluidsversterking

14 januari 2021 /

Kleine boomkrekel zingt vanuit een venstertje

klein mannetje boomkrekel zingt vanuit een gat om het geluid te versterken

Wie klein is, moet slim zijn. Dat geldt althans voor boomkrekels. Mannetjes die zachter zingen dan andere hebben een goede manier om hun geluid te versterken, laten Rittik Deb en collega’s zien.

Kleine krekels hebben een probleem. Om vrouwtjes te lokken heffen krekelmannetjes hun voorvleugels op en strijken ze over elkaar. De voorvleugels zijn leerachtig en voorzien van een kammetje. Door het strijken gaan ze trillen, en als trillende vliezen brengen ze geluidsgolven voort: het bekende getjirp. Maar aan de vleugelranden doven de geluidsgolven uit, zodat het geluid zachter wordt. Vooral voor kleine soorten, met kleine vleugels, telt dat effect aan. Zoals voor boomkrekels (Oecanthus-soorten) met vleugeltjes van slechts ongeveer één centimeter lang.

Kleine en zacht zingende mannetjes van boomkrekel Oecanthus henryi uit India hebben een unieke methode om hun geluid te versterken, rapporteren Rittik Deb en collega’s: ze maken een geluidsversterker van een blad.

Peervormig gat

Dat het tjirpgeluid aan de vleugelranden uitdooft, komt doordat golven aan voor- en achterkant in tegengestelde fase zitten. Want als de trillende vleugels de lucht aan de voorkanten samendrukken (zodat een golfpiek ontstaat), zet die aan de achterkant uit (golfdal) en omgekeerd. Bij de randen heffen de golven elkaar op vanwege die tegengestelde fase. Dat dempt het geluid.

Boomkrekel-mannetjes kunnen dat voorkómen door de golven aan voor- en achterkant met een wandje gescheiden te houden. Ze doen dat door een venster in een blad te maken en daarin te gaan zitten zingen, met de kop naar de ene kant, het achterlijf naar de andere kant en de opgerichte voorvleugels loodrecht op het lichaam, in één vlak met het blad.

De onderzoekers hadden eerder al laten zien dat de boomkrekels in één keer een zo goed als perfect venster kunnen maken. Ze maken zo’n gat alleen in grote bladeren van hun waardplant, de lipbloemige plant Hyptis suavevolens. Slim, want grote bladeren geven een duidelijk effect. De beste plek voor het gat is in het midden, maar daar zit de hoofdnerf. Zouden de boomkrekels die doorboren, dan zou het blad slap worden. De boomkrekels maken het gat dan ook bijna in het midden, naast de hoofdnerf. En ze maken het peervorming, zodat het mannetje er met opgerichte voorvleugels precies in past, met de vleugelranden vlak naast de vensterranden.

Het venster functioneert uitstekend als geluidsversterker. Het geluid is harder dan het zonder bladvenster zou zijn. Dat vinden vrouwtjes aantrekkelijker. Bovendien komt het geluid verder en bereikt het dus meer vrouwtjes.

Meer sperma

Toch doen lang niet alle boomkrekel-mannetjes de moeite om zo’n geluidsversterker te maken. De onderzoekers laten nu zien dat vooral kleine exemplaren met een zacht geluid het doen, en leggen uit waarom juist zij het doen.

Door vanuit een zelfgemaakt venster te zingen, verhogen kleine en zacht zingende mannetjes het vrouwenbezoek, zoals verwacht. Met deze geluidsversterking kunnen ze per nacht ongeveer zes keer zoveel vrouwtjes aantrekken als zonder, berekenden de onderzoekers. Dat is een behoorlijke winst. Grote en luid zingende mannetjes kunnen met een venster ook meer vrouwtjes lokken. Alleen: zij schieten daar niets mee op, want ze krijgen zonder versterking al zoveel bezoek als ze aan kunnen. Zij hoeven geen extra vrouwtjes te lokken.

Grote mannetjes met een luide zang roepen dan ook op de standaardmanier: vanaf de rand van een blad. Maar andere mannetjes maken een venster om het geluid van hun zang te versterken. Daarmee doen ze zich groter voor dan ze zijn, en vrouwtjes trappen erin. Ze paren langer met luider zingende mannetjes – ofwel grote mannetjes, ofwel kleintjes met geluidsversterking -, zodat die meer sperma kunnen overdragen. Door een venster te maken, vergroten kleine en zacht zingende mannetjes hun voortplantingssucces, dat anders maar laag zou zijn.

Willy van Strien

Foto: Oecanthus henryi. ©Rittik Deb

Bronnen:
Deb, R., S. Modak & R. Balakrishnan, 2020. Baffling: a condition-dependent alternative mate attraction strategy using self-made tools in tree crickets. Proceedings of the Royal Society B 287: 20202229. Doi: 10.1098/rspb.2020.2229
Mhatre, N., R. Malkin, R. Deb, R. Balakrishnan & D. Robert, 2017. Tree crickets optimize the acoustics of baffles to exaggerate their mate-attraction signal. eLife 6: e32763. Doi: 10.7554/eLife.32763

Hoornaars maken rechtsomkeert

31 december 2020 /

Aziatische honingbij ontmoedigt zijn vijand

Hoornaars jagen op Aziatische honingbij

Hoornaars zijn gevaarlijke roofvijanden van de Aziatische honingbij. Die probeert het gevaar af te wenden . Dat kan door naderende hoornaars te laten weten dat ze zijn gezien, zoals Shihao Dong en collega’s beschrijven, of door de nestingang met poep te beplakken, zoals Heather Mattila en collega’s laten zien.

De Aziatische honingbij, Apis cerana, heeft veel meer met gevaarlijke hoornaars te maken dan de Europese honingbij. Zo’n grote wesp met sterke kaken en giftige angel kan voor een kolonie van honingbijen hangen en foeragerende bijenwerksters uit de lucht plukken om op te eten.

En erger: hoornaars kunnen ook in groepen opereren, een bijennest binnengaan, alle volwassen bijen die niet op de vlucht slaan doden en bezit nemen van de larven en poppen. Die brengen ze naar hun eigen nest om aan hun eigen nakomelingen te voeren. Net als honingbijen leven hoornaars in sociale groepen met een koningin die eitjes legt en werksters die haar nakomelingen verzorgen.

Kortom: bezoek van hoornaars is iets wat bijen beslist niet moeten hebben.

Aziatische honingbijen hebben dan ook verschillende verdedigingsmechanismen ontwikkeld. De bijen laten een hoornaar die naderbij komt weten dat ze klaar staan om zich te verdedigen, schrijven Shihao Dong en collega’s. Een verrassingsaanval zit er dan niet in. Of ze smeren dierenpoep om de ingang van hun nest om de vijand af te schrikken, laten Heather Mattila en collega’s zien.

Gezien

Hoornaars zijn vooral in de herfst gevaarlijk, als het broed veel dierlijk voedsel nodig heeft.

Een hoornaar die een kolonie van Aziatische honingbijen vindt, kan niet zomaar naar binnen. Want de nestingang is te klein en wordt bewaakt door bijenwachters die hun nestgenoten kunnen alarmeren. Maar de hoornaar kan een chemisch geurmerk bij het nest aanbrengen en daarmee tientallen collega’s rekruteren, die gezamenlijk de nestopening met hun kaken vergroten en binnenvallen. Dat moeten de bijen zien te vermijden. Ze moeten die eerste hoornaar, de verkenner, afschrikken en een groepsaanval voorkómen.

Dat kan door zo’n hoornaar te laten merken dat ze gezien is, zoals Aziatische honingbijen in China doen. Als een Aziatische hoornaar, Vespa velutina, het nest nadert, zwaaien de bijenwachten met hun achterlijf. Andere wachters nemen deze beweging over, zelfs als ze de hoornaar niet met eigen ogen zien, en het gedrag trekt meer bijenwachters aan. Hoe dichterbij de hoornaar komt of hoe sneller zij vliegt, hoe sneller de zwaaibeweging wordt, tot meer dan 30 zwiepen per minuut.

Aziatische honingbijen doden hoornaars in hittebalHet schrikt de hoornaar af. Want als de bijen haar bijtijds in de gaten hebben, kunnen ze haar aanvallen en doden, zo was al bekend. Met een dichte bal van tientallen of honderden bijen sluiten ze haar in. De bijen laten hun vliegspieren trillen, zodat de temperatuur in de bal oploopt tot zo’n 47°C, een temperatuur die de bijen zelf nog net kunnen verdragen, en het gehalte aan koolstofdioxide stijgt. De hoornaar bezwijkt.

Maar het is beter als het zo ver niet komt, want het kost veel tijd en energie om een hoornaar in zo’n hittebal te doden. Niet alle bijen overleven de actie. Vandaar dat de bijen eerst proberen te vijand te ontmoedigen.

Bekakt

De Aziatische hoornaar is een kleine soort, en niet de gevaarlijkste voor de Aziatische honingbij. Hij voert geen groepsaanval uit en gaat geen bijennesten binnen. Bedreigender zijn de Aziatische reuzenhoornaar, Vespa mandarinia, en de daaraan verwante Vespa soror.

Om de grotere hoornaars te ontmoedigen, doen de Aziatische honingbijen wat meer moeite dan voor de kleine soort, zo lijkt het. In Vietnam weten ze de grote hoornaar Vespa soror van hun nest weg te houden door hoopjes dierenpoep rond de nestingang aan te brengen. Als werksters een hoornaar of haar chemische geurmerk opmerken, zoeken ze een hoop stront, halen er met hun monddelen een klontje vanaf, dragen dat naar het nest en plakken het bij de ingang. Ze doen dat niet als ze de kleinere Aziatische hoornaar, Vespa velutina, bij hun nest ontdekken.

Een bekakte ingang werkt afwerend: hoornaars gaan sneller weg en zijn minder geneigd om op het nest te landen en de ingang open te werken. De onderzoekers weten nog niet precies waarom de poep afwerend werkt.

Geurmerk gemaskeerd

In het noorden van Japan smeren de honingbijen een prutje van gekauwde plantenbladeren om de ingang van hun nest als ze een Aziatische reuzenhoornaar hebben gesignaleerd, bleek uit onderzoek van Ayumi Fujiwara. Het zou goed kunnen zijn dat de geur van het goedje het chemische geurmerk van de hoornaar maskeert. En misschien doet stinkende poep dat ook wel.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: Japanse gele hoornaar, Vespa simillima xanthoptera, bij nest van Aziatische honingbij, Apis cerana. Takahashi (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.1 JP)
Klein: Aziatische honingbijen vormen een hittebal rondom twee hoornaars. Takahashi (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 2.1 JP)

Bronnen:
Dong, S., K. Tan & J.C. Nieh, 2020. Visual contagion in prey defence signals can enhance honest defence. Journal of Animal Ecology, 20 november online. Doi: 10.1111/1365-2656.13390
Mattila, H.R., G.W. Otis, L.T.P. Nguyen, H.D. Pham, O.M. Knight & N.T. Phan, 2020. Honey bees (Apis cerana) use animal feces as a tool to defend colonies against group attack by giant hornets (Vespa soror). PLoS ONE 15(12): e0242668. Doi: 10.1371/journal.pone.0242668
Fujiwara, A., M. Sasaki & I. Washitani, 2016. A scientific note on hive entrance smearing in Japanese Apis cerana induced by pre-mass attack scouting by the Asian giant hornet Vespa mandarinia. Apidologie 47: 789-791. Doi: 10.1007/s13592-016-0432-z
Tan, K., Z. Wang, H. Li, S. Yang, Z. Hu, G. Kastberger & B.P. Oldroyd, 2012. An ‘I see you’ prey-predator signal between the Asian honeybee, Apis cerana, and the hornet, Vespa velutina. Animal Behaviour 83: 879-882. Doi: 10.1016/j.anbehav.2011.12.031

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2025 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑