Het was zo eenvoudig begonnen

Evolutie en Biodiversiteit

Pagina 7 van 42

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

Libel op reis

17 december 2020 /

Wereldzwerver legt duizenden kilometers af

de wereldzwerver legt enorme afstanden af

De libel Pantala flavescens, de wereldzwerver, stond al bekend als trekker die enorme afstanden overbrugt. Met chemische analyses van de vleugels bevestigen Keith Hobson en collega’s nogmaals dat beeld.

Het is bekend dat sommige vlinders tussen ver uit elkaar gelegen gebieden trekken waar ze zomer en winter doorbrengen: monarchvlinder en distelvlinder. Minder bekend is dat er ook twee soorten libellen zijn die een lange reis niet schuwen: Pantala hymenaea uit Noord-, Midden- en Zuid-Amerika en vooral de wereldzwerver, Pantala flavescens, die inderdaad een bijna wereldwijde verspreiding heeft. Deze soorten behoren tot de familie van de korenbouten.

trekkende wereldzwerver rust onderwegUit eerder onderzoek van Daniel Troast was gebleken dat wereldzwervers uit Noord Amerika (VS), Zuid Amerika (Guyana) en Azië (India, Korea en Japan) niet van elkaar verschillen in genetisch opzicht. Dat betekent dat de verschillende populaties met elkaar in contact staan. Oftewel: ze moeten grote afstanden kunnen afleggen.

Unieke prestatie

En dat doen ze zeker, blijkt uit chemische analyses van de vleugels door Keith Dobson en collega’s. Die analyses draaien om het relatieve gehalte aan deuterium (een isotoop (zware variant) van waterstof); dat weerspiegelt het gehalte in het water waarin de libellen als larven zijn opgegroeid. De waterstofisotopen-samenstelling van water hangt af van neerslag en temperatuur.

Hobson had al eerder in kaart gebracht hoe wereldzwervers jaarlijks op en neer pendelen van Noord-India , of misschien zelfs van over de Himalaya, naar Oost-Afrika. De totale afstand van zo’n ronde is tenminste 18.000 kilometer. Er zijn meerdere generaties nodig om hem te volbrengen. Een individueel beestje legt tot 6000 kilometer af in zijn leven; sommige vliegen 3500 kilometer over de oceaan. Dat is een unieke prestatie in de insectenwereld.

De treklibellen vangen onderweg kleine beestjes uit de lucht om te eten. Ze vliegen op grote hoogte en maken waarschijnlijk gebruik van winden die samenhangen met de ‘intertropische convergentiezone’. De zone verlegt zich gedurende het jaar en dat gaat gepaard met wind en instabiel weer.

Japanse zomergasten

Nu nam Hobson wereldzwervers onder de loep die ’s zomers in Japan verblijven. Ze zijn daar van april tot november te vinden en komen van juni tot september in grote aantallen voor. Het grootste deel van Japan is ’s winters te koud voor hen, dus ze overwinteren daar niet. Als ze in het voorjaar verschijnen, komen ze van elders. En dat elders is duizenden kilometers ver weg.

Volgens de vleugelanalyse komen de eerste exemplaren, in april, waarschijnlijk uit het zuidwesten: Zuid-China en Zuidoost-Azië. Later, in de zomer, arriveren libellen vanuit het westen, namelijk Noord-China en Mongolië , of vanuit Zuid-China, Noord-India en het Tibetaans Hoogland. Zou de reis vanuit Noord-India een vervolg zijn van de trektocht uit Oost-Afrika? Dat vermelden de onderzoekers helaas niet.

Nog later, in oktober en november, blijven libellen uit westelijke richting binnenkomen; Hobson vond dan ook exemplaren ook uit Korea en het oosten van Rusland. Slechts een aantal dieren was in Japan zelf opgegroeid. De migratie hangt samen met de windrichting, die ’s zomers overwegend westelijk is.

Snelle ontwikkeling

Het zwervende bestaan van de wereldzwerver is mede mogelijk doordat de larven zich snel ontwikkelen. Waar die ontwikkeling bij andere soorten tien maanden duurt, heeft de wereldzwerver er ongeveer zes weken voor nodig. En dan kan de trek worden voortgezet.

Die korte ontwikkelingsduur betekent ook dat libellen niet zijn aangewezen op permanent water voor hun voortplanting. Vrouwtjes kunnen hun eitjes ook goed kwijt in tijdelijke watertjes die ontstaan in perioden met veel regen.

Willy van Strien

Foto’s
Groot: De wereldzwerver, Pantala flavescens. Rison Thumboor (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)
Klein: Rustende wereldzwervers. Shyamal (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Meer insecten die trekken: monarchvlinder en distelvlinder

Bronnen:
Hobson, K.A., H. Jinguji, Y. Ichikawa, J.W. Kusack & R.C. Anderson, 2020. Long-distance migration of the globe skimmer dragonfly to Japan revealed using stable hydrogen (δ 2H) isotopes. Environmental Entomology, 21 november online. Doi: 10.1093/ee/nvaa147
Troast, D., F. Suhling, H. Jinguji, G. Sahlén & J. War, 2016. A global population genetic study of Pantala flavescens. PLoS ONE 11: e0148949. Doi: 10.1371/journal.pone.0148949
Hobson, K.A., R.C. Anderson, D.X. Soto & L.I. Wassenaar, 2012. Isotopic evidence that dragonflies (Pantala flavescens) migrating through the Maldives come from the northern Indian subcontinent. PLoS ONE 7: e52594. Doi: 10.1371/journal.pone.0052594

Eerst vriendelijk

26 november 2020 /

Oudere sierschildpad-man gaat over tot geweld

Man sierschildpad is aardig als hij jong is

Tijdens hun leven veranderen sierschildpad-mannen hun gedrag tegenover vrouwen; ze schakelen over van een hoffelijke benadering op dwang, zagen Patrick Moldowan en collega’s.

Het gaat er bij de paring van de Amerikaanse sierschildpad, Chrysemys picta, vaak gemoedelijk aan toe. Een man maakt een vrouw het hof en op een gegeven moment streelt hij haar kop met de nagels van zijn voorpoten; die nagels zijn bij mannen langer dan bij vrouwen. Als zij daardoor bereidwillig wordt, gaat het samenzijn door. Deze gang van zaken was bekend.

Maar de heren zijn niet altijd zo vriendelijk, schrijven Patrick Moldowan en collega’s, die de dieren in moerassen in Canada bestuderen. Het was hun opgevallen dat gedurende de broedperiode, in de late zomer, veel vrouwen bijtwonden hebben op kop en nek. Kennelijk kunnen mannen venijnig worden en bijten, stellen ze. Daar wilden ze meer van weten.

Nagels of tanden

De tactiek waarmee een sierschildpad-man een vrouw benadert, blijkt af te hangen van zijn grootte, en dus zijn leeftijd. De onderzoekers kwamen daarachter door dieren, die ze eerst opmaten, tijdelijk in te sluiten in een hok in hun leefomgeving. Ze filmden hun gedrag en bekeken achteraf de beelden. Jonge volwassen mannen zijn galante strelers, zagen ze. Hun voorpoten hebben erg lange nagels. Maar als mannen ouder worden en doorgroeien, groeien die nagels niet mee. Zij worden daardoor in verhouding steeds kleiner.

Tegelijk krijgen mannen ‘wapens’. Vooraan op de bovenkaak verschijnen twee neptanden (tomiodonten). Bij mannen zijn die tanden veel prominenter dan bij vrouwen, en als een man groeit, worden zijn tanden in verhouding groter. Op de voorrand van het bovenschild vormen zich bovendien uitsteeksels. Die wapens zetten mannen in om vrouwen te dwingen tot paren; ze bijten en slaan met hun schild.

Mannen schakelen dus tijdens hun leven over van een vriendelijke naar een gewelddadige houding tegenover vrouwen en de relatieve grootte van nagels, tanden en uitsteeksels past bij hun gedrag.

Opslag

Een geslaagde daad kan veel nakomelingen opleveren; ook op langere termijn, want een vrouw slaat het sperma langdurig op. Logisch dus dat een sierschildpad-man moeite doet om een vrouw voor zich te winnen. Maar waarom doen alleen kleine mannen dat op vriendelijke wijze? Misschien omdat vrouwen, die gemiddeld groter zijn, zich goed tegen opdringerige kleine mannen zouden kunnen verweren. Dan is het beter om aardig te doen. Maar als mannen groter en sterker worden, levert dwang kennelijk meer succes op.

Helaas konden de onderzoekers niet zien of grote mannen werkelijk met geweld een paring weten af te dwingen, want zo ver gingen de dieren in de experimenten niet.

Willy van Strien

Foto: Rickard Holgersson (via Flickr, Creative Commons, Public Domain)

Bronnen:
Moldowan, P.D., R.J. Brooks & J.D. Litzgus, 2020. Sex, shells, and weaponry: coercive reproductive tactics in the painted turtle, Chrysemys picta. Behavioral Ecology and Sociobiology 74: 142. Doi: 10.1007/s00265-020-02926-w
Moldowan, P.D., R.J. Brooks & J.D. Litzgus, 2020. Demographics of injuries indicate sexual coercion in a population of Painted Turtles (Chrysemys picta). Canadian Journal of Zoolology 98: 269-278 Doi: 10.1139/cjz-2019-0238
Hawkshaw, D.M., P.D. Moldowan, J.D. Litzgus, R.J. Brooks & N Rollinson, 2019. Discovery and description of a novel sexual weapon in the world’s most widely-studied freshwater turtle. Evolutionary Ecology 33: 889-900. Doi: 10.1007/s10682-019-10014-3

Zuur na het zoet

16 november 2020 /

Mier slikt eigen mierenzuur om gezond te blijven

mierenzuur houdt schubmier gezond

Mierenzuur blijkt voor mieren een prima middel te zijn om een infectie door besmet voedsel te voorkómen, ontdekten Simon Tragust en collega’s. Een slok zuur na consumptie verhoogt de overlevingskans.

Mensen houden van zoete toetjes, maar voor schubmieren (Formicinae) geldt juist: na het zoet komt het zuur. Zij nemen een slok mierenzuur als ze wat gegeten of gedronken hebben, zagen Simon Tragust en collega’s.

Dat is opmerkelijk, want mierenzuur is een agressief, bijtend goedje. Schubmieren maken het aan in een gifklier die een opening heeft aan het eind van het achterlijf. Bekend was dat ze het ter verdediging naar roofvijanden spuiten, zoals vogels, spinnen en insecten, en dat is begrijpelijk. Maar inslikken?

Desinfecteren

Tragust en collega’s hadden eerder al laten zien dat schubmieren hun zuur niet alleen inzetten tegen roofvijanden, maar ook tegen ziekteverwekkers. Werksters gebruiken het in combinatie met hars om een ziekteverwekkende schimmel (Metarhizium brunneum) uit hun nest houden.

Daarnaast houden ze het broed met mierenzuur schoon. Ontdekken ze poppen die met sporen van de ziekteverwekkende schimmel zijn bedekt, dan maken ze die schoon en verspreiden ze er mierenzuur over, dat ze dat vanuit de klieropening in het achterlijf in de mond genomen hebben.

Zijn er toch al schimmelsporen op een pop ontkiemd en is de schimmel binnengedrongen, dan halen werksters de geïnfecteerde pop uit de cocon waarin hij zit, maken gaatjes in de huid en brengen daardoor mierenzuur in. Dan kan de schimmel niet meer doorgroeien en sporen vormen die de rest van de kolonie besmetten. De pop overleeft de behandeling niet, maar zou anders aan de schimmel te gronde zijn gegaan.

Zure krop

Nu komt dus een nieuwe toepassing van mierenzuur aan het licht: schubmieren slikken hun eigen mierenzuur in als ze iets gegeten of gedronken hebben. Tragust leidt dat af uit proeven in het lab met schubmier Camponotus floridanus. Hij gaf mieren honingwater of gewoon water en zag dat ze daarna aan hun achterlijf likten. Kennelijk namen ze dan zuur in de mondholte op en slikten het door, want Tragust liet zien dat de inhoud van hun krop, net voor de maag, daarna heel erg zuur werd.

Misschien, was het idee, slikken werksters mierenzuur om bacteriën te doden die op voedsel aanwezig kunnen zijn. En dat klopte, bleek uit proeven waarbij werksters voedsel kregen dat met een ziekteverwekkende bacterie (Serratia marcescens) was besmet. Bij mieren die daarna een slok mierenzuur namen, overleefde die bacterie het verblijf in de krop niet en bleef de rest van het darmstelsel schoon. Mieren die verhinderd werden om zuur op te nemen, liepen een groter risico op een dodelijke infectie.

Alleen bacteriën die in een zure omgeving gedijen overleven een zure krop, en zulke bacteriën bevolken dan ook de mierendarm. Maar dat zijn gunstige bacteriën, die helpen het voedsel te verteren.

Het zuur werkt dus uitstekend tegen ziekteverwekkende microben. Gelukkig hoeven wij niet zoals schubmieren een uiterst zuur toetje te nemen, want onze maag houdt zichzelf zuur.

Willy van Strien

Foto: Schubmier Camponotus cf. nicobarensis. ©Simon Tragust

Mieren gebruiken mierenzuur ook om hun nest schimmelvrij te houden

Bronnen:
Tragust, S., C. Herrmann, J. Häfner, R. Braasch, C. Tilgen, M. Hoock, M.A. Milidakis, R. Gross & H. Feldhaar, 2020. Formicine ants swallow their highly acidic poison for gut microbial selection and control. eLife 9: e60287. Doi: 10.7554/eLife.60287
Pull, C.D., L.V. Ugelvig, F. Wiesenhofer, A.V. Grasse, S. Tragust, T. Schmitt, M.J.F. Brown & S. Cremer, 2018. Destructive disinfection of infected brood prevents systemic disease spread in ant colonies. eLife 7: e32073. Doi: 10.7554/eLife.32073
Tragust, S., B. Mitteregger, V. Barone, M. Konrad, L.V. Ugelvig & S. Cremer, 2013. Ants disinfect fungus-exposed brood by oral uptake and spread of their poison. Current Biology 23: 76-82. Doi: 10.1016/j.cub.2012.11.034

« Oudere berichten Nieuwere berichten »

© 2024 Het was zo eenvoudig begonnen

Thema gemaakt door Anders Noren — Boven ↑