evolutie in actie


Evolutie - het proces waardoor soorten aangepast raken en veranderen – is constant aan het werk, van dag tot dag.
Sommige dieren evolueren snel, andere langzaam.
Er zijn ook soorten die gedurende miljoenen jaren hetzelfde blijven,(stasis) zogenaamde levende fossielen.
Je ziet de verschillen meestal pas over generaties, maar het veranderingsproces speelt zich af van dag tot dag.
ijzervreters op vervuilde grond

http://www.kennislink.nl/web/show?id=110294 Metaaltolerantie maakt planten en dieren minder gevoelig voor de schadelijke effecten van metalen in vervuilde bodems. Maar hoe ontstaat metaaltolerantie en wat zijn de ecologische gevolgen? Onderzoek bij de afdeling Dierecologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam ontrafelt de evolutie van metaaltolerantie. Inleiding Ooit wel eens in het Geuldal in Limburg geweest? Tien tegen één dat je dan wel eens het zinkviooltje of de zinkboerenkers hebt gezien? Niet dat het er aan af te zien is, maar deze planten zijn speciaal aangepast aan het overleven op zinkvervuilde bodems. Ook sommige dieren die er leven zijn zo ge챘volueerd dat ze minder gevoelig zijn voor de giftige effecten van metalen. Hoe en waarom deze metaaltolerantie ontstaat, is het onderwerp van dit stukje. Metalen zijn schadelijk, maar ook noodzakelijk Metalen als cadmium, lood, ijzer, koper en zink komen vrij bij industri챘le activiteiten zoals mijnbouw en smelterijen. Bij smelterijen komen via de schoorsteen kleine metaaldeeltjes in lucht, water en bodem in de directe omgeving van de fabriek. Bij mijnen worden de metalen via het grondwater verspreid. Het Geuldal bijvoorbeeld, is verontreinigd met metalen vanwege de zinkmijnen die aan het eind van de negentiende eeuw in Belgi챘 actief waren. Doordat het voormalige mijnterrein (waar het riviertje de Geul langs stroomt) nooit is gesaneerd, komt een deel van het mijnafval in de Geul terecht en zo is het zink in Nederland terechtgekomen. Metalen zijn nauwelijks af te breken en hopen zich dan ook uiteindelijk op in de bodem. Er zijn daarentegen ook een aantal plekken waar een verhoogde concentratie van metalen van nature voorkomt. Een speciaal soort bodem, serpentijn, bevat verhoogde concentraties van verschillende soorten metalen zoals kobalt, nikkel en magnesium die oplossen vanuit dit gesteente. Waar deze bodem aan de oppervlakte komt hebben flora en fauna te maken met hoge metaalconcentraties.Veel metalen zijn uitermate giftig en vormen daarom als ze in het organisme opgenomen worden een groot probleem. Dit geldt zowel voor planten als dieren. Een metaal als cadmium heeft zelfs in kleine hoeveelheden al schadelijke gevolgen. Cadmium in het lichaam kan leiden tot problemen in het centrale zenuwstelsel, in de nieren en bij de voortplanting.

 Afb. 1 Het zinkviooltje (Viola calaminaria).

Waarom worden deze stoffen dan toch in het lichaam opgenomen? Een van de redenen is dat metalen niet alleen schadelijk zijn maar ook wel degelijk een functie hebben. Zo behoren ijzer, zink en koper tot de essenti챘le metalen, spoorelementen, die een functie hebben in het lichaam. IJzer is zelfs in relatief grote hoeveelheden nodig voor de aanmaak van rode bloedlichaampjes, en zink speelt een rol in de membraan-structuur en is een essentieel element in de samenstelling van verschillende enzymen. Vaak komen metalen in zeer kleine hoeveelheden in het voedsel voor en zijn er dus speciale mechanismen nodig om ze uit het voedsel op te nemen. Zoals zinktransportkanaaltjes in de celmembraan of eiwitten die metalen binden. Een belangrijke rol in de metaalhuishouding wordt gespeeld door het eiwit metallothione챦ne (zie afbeelding 2). Metallothione챦ne-eiwitten hebben specifieke structuren die metalen binden en ze zo naar de juiste plek in de cel vervoeren, waar ze in enzymen ingebouwd worden. Dit soort eiwitten vindt je in bacteri챘n en planten, maar ook van muis tot mens. Mensen hebben zelfs 16 verschillende typen metallothione챦nen.

 Afb. 2 Een driedimensionale representatie van het eiwit metallothioneïne. De streng wordt gevormd door de keten van aminozuren en de bruine bollen binnenin zijn de metaalmoleculen voor.

Helaas verloopt de metaalopname niet zo specifiek en kunnen zowel de essentiële metalen als ook de ‘verkeerde’ metalen worden opgenomen. Normaal gesproken is de metaalopname zo geregeld dat de juiste hoeveelheid uit het voedsel wordt opgenomen. Maar bij metaal-verontreiniging wordt er of te veel metaal opgenomen, of worden de ‘verkeerde’ metalen naar binnen gesluisd. Zo kan één metallothioneïne-eiwit zeven moleculen zink binden, maar evengoed dezelfde hoeveelheid cadmium. Dit betekent dat de essentiële metalen van de bindingsplaatsen verdrongen kunnen worden door metalen zonder functie. Naast de directe giftigheid van metalen, kan er dus ook nog een indirect effect van metaalvervuiling zijn door een tekort aan essentiële metalen. Hoe kunnen de dieren die blootstaan aan de verkeerde metalen overleven en zich toch voortplanten? Evolutionaire aanpassingen aan hoge metaalconcentraties Grofweg zijn er drie mogelijke manieren hoe dieren de schadelijke effecten van metalen kunnen beperken. Ten eerste kunnen dieren zich verplaatsen, in tegenstelling tot planten, en kunnen er dus voor kiezen om metaalverontreinigde plekken te vermijden. Het is dan natuurlijk wel nodig dat de afstanden die het dier kan afleggen groter zijn dan de afstand waarover de vervuiling zich uitstrekt. En het dier moet ook in staat zijn om vervuilde en niet-vervuilde plekken te onderscheiden. Pissebedden kunnen koper “proeven” en zodoende – afhankelijk van hun koper-behoefte – voor plekken met meer of minder koper kiezen. Ten tweede kan er een verandering in de levenscyclus van soorten ontstaan. Als de sterfte onder volwassen dieren hoog is – door de giftige effecten van metalen – zijn individuen die vroeg in hun leven reproduceren in het voordeel ten opzichte van individuen die pas laat in het leven reproduceren, en zal er dus selectie zijn voor een verkorting van de juveniele periode. Deze aanpassing verandert dus niks aan de giftigheid van de metalen maar zorgt dat de dieren zich in ieder geval kunnen voortplanten voordat ze het loodje leggen. Ten derde kunnen er fysiologische aanpassingen aan metalen evolueren. De fysiologische aanpassingen noodzakelijk voor metaaltolerantie kunnen grofweg in twee typen worden ingedeeld: mechanismen die de metaalconcentratie in het lichaam verlagen door een verhoogde uitscheiding. In dit geval worden de metalen verzameld in speciale structuren in de cel (granula) en daarna actief uitgescheiden, bijvoorbeeld afgevoerd tegelijkertijd met de vervelinghuidjes of in de keutels. Daarnaast is er een tweede groep mechanismen die de metalen detoxificeren door opslag in een niet-beschikbare vorm. Hierbij spelen vaak de metallothione챦ne eiwitten weer een belangrijke rol. Deze eiwitten binden de metaalmoleculen en vervoeren ze vervolgens naar speciale opslagplekken. In regenwormen worden de metaalmoleculen opgeslagen in speciaal weefsel rond de darm (chlorageen weefsel), terwijl pissebedden grote hoeveelheden metaal opslaan in de hepatopancreas (een soort gecombineerde lever en alvleesklier). Als deze aanpassingen de schadelijke effecten van metalen verminderen 챕n de aanpassingen zijn genetisch vastgelegd, dan is er metaaltolerantie ge챘volueerd. In de natuur zijn maar een paar gevallen bekend van soorten die zo’n aanpassing aan metaalverontreiniging kunnen ontwikkelen, maar een van de meest overtuigende voorbeelden wordt geleverd door een piepklein beestje, de springstaart Orchesella cincta. Onderzoek bij de afdeling Dierecologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam ontrafelt de evolutie van metaaltolerantie in deze soort. Genetisch onderzoek aan metaaltolerante springstaarten Springstaarten zijn kleine bodemdieren die helpen bij de afbraak van bladmateriaal in de bodem. Ze kunnen met vele duizenden op een paar vierkante meter grond leven. Ze zijn nauw verwant aan de insecten, maar zijn vleugelloos en kunnen zich dus slechts over kleine afstanden verplaatsen. Springstaarten komen vrijwel overal ter wereld voor (het zijn een van de weinige geleedpotigen die op Antarctica (de zuidpool) voorkomen). De soort waar in Amsterdam aan gewerkt wordt is Orchesella cincta (Afbeelding 3). O. cincta eet algen en schimmels die op dode bladeren groeien en komen in de bovenste strooisellaag van de bodem voor. Ze zijn eveneens te vinden op metaalverontreinigde plekken. E챕n zo’n verontreinigde plek is Plombi챔res in Belgi챘, waar cadmium in de bodem zit. Uit eerder onderzoek is al bekend dat O. cincta uit dit gebied metaaltolerant is. Deze springstaarten zijn effici챘nter in het uitscheiden van cadmium met de vervellinghuidjes en ondervinden daarom minder schadelijke effecten van het cadmium.

 Afb. 3 De springstaart Orchesella cincta, met links het vrouwtje en rechts het mannetje.

De onderzoekers denken dat het al eerder genoemde eiwit metallothione챦ne hier ook een rol in speelt. Namelijk, als er meer cadmium gebonden en uitgescheiden wordt in de metaaltolerante populaties, betekent dat die populaties waarschijnlijk ook meer metallothione챦ne-eiwit nodig hebben. Om te begrijpen hoe meer eiwit gevormd kan worden, moeten we even een stapje terug doen naar de basale biochemie van het leven. Eiwitten bestaan uit een keten van aminozuren, en de volgorde van die aminozuren ligt vastgelegd in de genen. Als nu het gen voor metallothione챦ne wordt afgelezen, wordt er RNA geproduceerd, dat op zijn beurt weer codeert voor de aminozuren waaruit het eiwit is opgebouwd. Kortom, de productie van metallothione챦ne kan worden opgeschroefd als het gen dat codeert voor metallothione챦ne in hogere mate tot expressie komt, dus vaker en sneller wordt afgelezen. Daarom is er een experiment bedacht om te toetsen of dit ook daadwerkelijk het geval is in de metaaltolerante populatie in Plombi챔res. In dit experiment wordt het expressieniveau van het metallothione챦ne-gen berekend door de hoeveelheid metallothione챦ne-RNA te meten. Voor het onderzoek worden de springstaarten met behulp van een zeef verzameld uit de strooisellaag van een vervuilde plek en een schone plek. De gaatjes in de zeef zijn net groot genoeg om kleine insecten door te laten maar houden het bladmateriaal tegen. Als het strooisel wordt gezeefd boven een witte bak, is het vrij gemakkelijk om O. cincta te herkennen uit de rest van de beestjes (zie afbeelding 4). Met een aspirator, een soort mini-kruimeldief, wordt O. cincta verzameld en meegenomen naar het laboratorium terwijl de overige soorten weer losgelaten worden. In het lab worden de springstaarten in twee groepen verdeeld die schoon of met cadmium vervuild voedsel krijgen. Na een paar dagen wordt het metallothione챦ne-RNA uit de springstaarten verzameld en gemeten. Dat klinkt eenvoudiger dan het is, want ‘t kost minstens een hele dag laboratoriumwerk.

 Afb. 4 De opbrengst van gezeefd strooisel. Bij de punt van de aspirator is een Orchesella cincta te zien, op de rand van de bak (rechtsboven) zit nog een springstaart.

De onderzoekers in Amsterdam toonden op deze manier aan dat O. cincta uit het vervuilde gebied inderdaad meer metallothione챦ne-RNA produceerden dan de beesten uit het schone gebied (zie afbeelding 5). In alle springstaarten nam de hoeveelheid RNA toe naarmate ze meer vervuild voer kregen. Maar zowel wanneer ze schoon voer voorgezet kregen, als wanneer cadmium-algen gevoerd werden, produceerden de springstaarten uit Plombi챔res meer RNA. Dit betekent dat de expressie niet alleen hoger is in de aanwezigheid van cadmium maar dat ook het achtergrondniveau van metallothione챦ne-RNA hoger is. Hoe de productie van RNA verhoogd wordt is nog niet duidelijk. Een mogelijke aanwijzing hebben de onderzoekers al gevonden: het gen dat codeert voor het eiwit kan verdubbeld zijn. Er zijn dan twee kopie챘n van dit gen ontstaan waardoor ook de productie van het eiwit twee keer zo snel gaat. Daarnaast willen de onderzoekers kijken of het metallothione챦ne-eiwit zelf misschien veranderd is, waardoor het veel effici챘nter is in het binden van metalen. Daar wordt nu hard aan gewerkt door de onderzoekers bij Dierecologie.

 Afb. 5. MT-RNA expressie (MT) in Orchesella cincta’s afkomstig uit een controle-populatie (C) en uit Plombieres (P), gevoerd met schoon voer (-) en cadmium-vervuild voer (+). Het RNA is radioaktief gemerkt, zodat meer RNA een donkerder bandje oplevert. Om de hoeveelheid MT-RNA the berekenen moet worden gecorrigeerd voor de totale hoeveelheid RNA (28S-RNA). In het staafdiagram is de gecorrigeerde hoeveelheid MT-RNA weergegeven.

Metalen in de voedselketen Bovenstaand voorbeeld laat zien met welk mechanisme metaaltolerantie kan evolueren. Maar hoe algemeen komt dit voor? Is er een hele metaalfauna, net zoals er een metaalflora is? Om een antwoord op deze vragen te krijgen is het belangrijk te weten tot hoever in de voedselketen het metaal schadelijke effecten blijft hebben. Alleen als dieren echt last hebben van de vervuiling, is de selectiedruk groot genoeg om de evolutie van metaaltolerantie te veroorzaken. De metalen zitten voornamelijk onder in de voedselketen, in de bodem. Vanuit de bodem nemen planten deze metalen op. Vervolgens kan het metaal in plantenetende dieren terechtkomen die op hun beurt weer worden gegeten door roofdieren en parasieten. De metaalvervuiling kan dus in principe tot boven in de voedselketen doordringen. Maar gebeurd dat ook? Wat voor effect hebben de metalen op het functioneren van planteneters en roofdieren? Plantenetende dieren (herbivoren) kunnen aanzienlijke hoeveelheden plantenmateriaal met metalen binnen krijgen. De grotere grazers zoals runderen, schapen of konijnen, kunnen langere afstanden afleggen en zijn daarom voor hun voedsel niet beperkt tot de vervuilde plek. Doordat zij hun consumptie kunnen verdelen over vervuilde en niet-vervuilde planten, worden de metaalconcentraties verdund en hebben zij weinig last van de vervuiling. Het zijn met name de kleinere planteneters, zoals rupsen en slakken, maar ook bodemorganismen zoals springstaarten en mijten, die weinig mobiel zijn en daarom hun hele leven vervuild voedsel op hun bordje krijgen. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat een groot deel van de ongewervelden, zoals wantsen, sprinkhanen, spinnen etc. die in en om de metaal accumulerende planten leven ook een verhoogde metaalconcentratie in het lichaam hebben. In een vervuild gebied nabij een mijn in Rusland hebben onderzoekers gekeken naar bladmineerders, een soort insekten die van berkenbladeren leven. De koperconcentraties in de bladmineerders waren bijna 5 keer zo hoog als die in de berkenbladeren. Hoewel 40 tot 80% van het opgegeten metaal wordt uitgescheiden in de keutels en ook een deel van het metaal verdwijnt met de vervellingen, blijft er nog altijd zo’n 20 tot 50% van het totaal geconsumeerde koper in de larve aanwezig op het moment van verpoppen. De effecten van het koper zijn ook zichtbaar aan de gezondheid van de larven: de larven die op de vervuilde berkenbladeren voorkomen wegen minder en kunnen ook hun voedsel minder goed verteren. Visetende vogels zoals de koet, aalscholver en ibis staan boven aan de voedselketen en kunnen dus hoge concentraties aan metalen verzamelen. Onderzoek laat zien dat de metaalconcentraties in lever, nieren, botten en bloed van deze vogels in vervuilde gebieden sterk verhoogd zijn, maar de onderzoekers vonden geen schadelijke effecten van deze metalen op de gezondheid van de vogels. Ook koolmezen die op een vervuild industrieterrein in Belgi챘 broeden, hebben verhoogde metaalconcentraties in hun veren en eieren. De jonge mezen worden voornamelijk gevoerd met rupsen. Het broedsucces van de paartjes die dicht bij het industrieterrein nestelen is lager dan van paartjes die zich op enige afstand gevestigd hebben. Daarnaast zijn mezenmannetjes die op een vervuild terrein opgegroeid zijn, bleker geel dan hun soortgenoten op schone grond door een tekort aan caroteen. Caroteen is een kleurpigment dat alleen uit het voedsel gehaald kan worden en is daarnaast noodzakelijk voor een goed werkend immuunsysteem. Door de vervuiling is de dichtheid aan rupsen een stuk lager en kan niet genoeg caroteen worden opgenomen. Dit leidt niet alleen tot een vaal gele kleur maar waarschijnlijk ook tot een verminderde afweer tegen ziektes. Veel planteneters en roofdieren hebben dus echt wel last van metaalverontreiniging. Toch zijn er maar een beperkt aantal gevallen bekend van de evolutie van metaaltolerantie bij dieren. De al eerdergenoemde springstaart is er 챕챕n, maar niet de enige. De beroemde fruitvlieg Drososphila kent een mutant die een duplicatie van het metallothione챦ne gen heeft en zo tolerantie voor cadmium en koper heeft ontwikkeld. In een baai in Noord Amerika, vervuild met industrieel afvalwater, is een tubifexworm (Limnodrilus) gevonden die cadmiumtolerant is. Daarnaast is in graslanden op serpentijn in Zuid-Afrika gevonden dat verschillende keversoorten zich geheel hebben gespecialiseerd op nikkelaccumulerende planten en zelf ook sterk verhoogde metaalconcentraties bezitten, zonder nadelige effecten. Maar tegelijkertijd zijn er veel vervuilde plekken waar helemaal geen metaaltolerante fauna ontstaan is. Waarom er soms metaaltolerantie evolueert, en soms niet is voor de onderzoekers zelf ook nog onduidelijk. Een wapenwedloop tussen plant en planteneter? Er is de laatste jaren wel een nieuwe hypothese naar voren gekomen. Voorheen werd het nut van metaaltolerantie eigenlijk maar in 챕챕n richting gezocht, namelijk het elimineren van de schadelijke effecten van metalen. Dat is natuurlijk ook een belangrijk aspect, maar er zit nog een andere kant aan de zaak. Denk even wat er gebeurt als de metalen worden opgeslagen in het lichaam van bijvoorbeeld een metaaltolerante planteneter: zo’n planteneter wordt op zijn beurt weer een bijzonder onaantrekkelijk hapje voor dieren hoger in de voedselketen. Dat betekent dat zodra de metalen onschadelijk zijn gemaakt in het lichaam, ze niet langer een belemmering voor de overleving vormen, maar zelfs een bescherming! Zo kan hyperaccumulatie (het in hoge concentraties opslaan) van metalen door planten een verdediging tegen vraat door herbivoren bieden. In een veldexperiment bleek dat hyperaccumulatie geen afweer bood tegen het grazen van grote herbivoren zoals konijnen of herten, maar wel tegen vraat door kleinere herbivoren zoals insecten. In keuzetesten in het laboratorium blijkt inderdaad dat herbivoren zoals sprinkhanen, slakken en rupsen een voorkeur hebben om de zinkboerenkers met hoge zinkconcentraties te vermijden en liever eten van boerenkers zonder zink. Voor andere plant-herbivoor combinaties zijn vergelijkbare resultaten gevonden. En het werkt precies zo voor de interactie tussen herbivoor en predator: een planteneter die metaaltolerant is en grote hoeveelheden metaal in zijn lichaam opslaat, heeft een mogelijk verdedigingsmechanisme tegen vraatzuchtige roofdieren. Tot nog toe is het bewijs voor deze redenering vooral afkomstig van laboratoriumexperimenten waaruit blijkt dat het roofdieren als spinnen en sluipwespen slecht bekomt om metaalvervuilde prooien te eten. De volgende stap is om proeven in het veld te doen om te kijken of metaaltolerante prooien ook daadwerkelijk minder gegeten worden, en zo een hogere overlevingskans hebben. Kortom, het onderzoek aan de evolutie van metaaltolerantie is in volle gang. Het bijzondere is dat deze evolutie zich vaak afspeelt in een periode van slechts enkele decennia, in plaats van miljoenen jaren, zodat in dit systeem evolutie real time kan worden bekeken. Voor biologen is zoiets onweerstaanbaar. En hoewel er natuurlijk alles op alles gezet moet worden om nieuwe metaalvervuiling te voorkomen, bieden plekken als het Geuldal vooralsnog een prachtige kans om evolutie in actie te zien. Bronnen: Sterenborg, I. & Roelofs, D. (2003). Field-selected cadmium tolerance in the springtail Orchesella cincta is correlated with increased metallothionein mRNA expression. Insect Biochemistry and Molecular Biology 33: 741-747.

Voor vragen n.a.v. dit artikel kunt u mailen met: Het Expertise Centrum Biologie
 Bezoek de website van het NIBI

Zandraket aangepast aan bodemvervuiling

Ben van Raaij /20 april 2008 Hij komt veel voor in tuinen: de zandraket. Een broertje van dit hardnekkige onkruid kan overleven in flink verontreinigde grond. Duitse onderzoekers hebben de genen ontrafeld die daarvoor verantwoordelijk zijn. Onze zandraket, een plantje dat er overigens schattig uitziet, met lieve witte bloemetjes, heet Arabidopsis thaliana. En broer Arabidopsis halleri kan heel veel zware metalen opslaan in zijn bladeren. Als er zink of cadmium in de bodem zit, kan hij op die manier overleven. Dat was al bekend, maar de genen die daarvoor nodig zijn, nog niet. Het blijkt nu dat de zware-metalen-zandraket drie kopieën heeft van een bepaald gen, terwijl de gewone zandraket er maar één heeft. Als ze de gewone zandraket genetisch een beetje ombouwen, zodat hij ook die drie kopieën heeft, dan kan ook die overleven in verontreinigde grond. Als u dus af wilt van uw ongemanipuleerde zandraket: strooi rijkelijk met cadmium en zink. Nadeel is wel dat er dan helemaal niets meer in uw tuin zal groeien Abb. 1 Die “Metallsammel-Pflanze” Arabidopsis halleri (links) und die genetische Modellpflanze Arabidopsis thaliana (rechts). Die Pflanzen sind 6 bis 7 Wochen alt und wurden in Hydrokultur aufgezogen. http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2003/pressemitteilung20031203/index.html   Arabidopsis halleri Een bepaalde soort zandraket (een stoer onkruidje) weet dankzij een slimme genetische aanpassing in een omgeving met zware bodemverontreiniging te overleven, schrijven Duitse plantwetenschappers in de online editie van het tijdschrift Nature (20 april).

Het zandraketje Arabidopsis halleri kan, anders dan zijn meer bekende familielid, het modelplantje A. thaliana, grote concentraties van zink en cadmium in de bodem verdragen door die zware metalen op te slaan in zijn bladeren. Die kunnen zeer hoge concentraties van de giftige stoffen bevatten. De Duitse onderzoekers vergeleken het dna van de twee onkruidjes en ontdekten dat de metaal-tolerante of extremofiele zandraket van een bepaald gen niet één maar drie kopieën bezit. Ook het regelmechanisme van het gen wijkt af. Als dit verdriedubbelde gen van A. halleri naar A. thaliana wordt overgezet, verwerft ook die plant tolerantie voor de giftige metalen. Het gen, HMA4 geheten, regelt de pompfunctie waardoor metaaldeeltjes door de wortels kunnen worden opgenomen. Volgens de onderzoekers is het gen oorspronkelijk ontstaan om tekorten aan deze metalen op te vangen. De bijzondere mutatie van de verdriedubbeling van het gen heeft geleid tot de nieuwe eigenschap van ‘metaal hyperaccumulatie’. Die natuurlijke aanpassing stelt de zandraket in staat ook onder de extreme condities van met zware metalen vervuilde bodems te overleven, aldus de onderzoekers.

Plantjes in de stad ontwikkelen stadse gewoontes

5 maart

Het leven in de stad vergt ook van planten een flinke aanpassing. Franse onderzoekers ontdekten dat vleugelstreepzaad (Crepis sancta, een onkruid met gele bloemen dat erg op paardebloem lijkt) in de stad veel minder pluiszaden maakt dan daarbuiten.

.article_related_box table { width: 225px; }

Crepis sancta (L.) Babc.

Dat is een snelle evolutionaire aanpassing aan de wereld van beton en asfalt, schrijven zij deze week in Proceedings of the National Academy of Sciences. Vleugelstreepzaad maakt van nature twee soorten vruchtjes: lichte vruchtjes met een ‘pluimpje’ dat als parachute fungeert en zware vruchtjes zonder aanhangsel. De ene variant laat zich over grote afstanden door de wind meevoeren, de ander valt naar beneden, dichtbij de moederplant. Het team verzamelde plantjes in Montpellier en een agrarisch gebied 30 kilometer verderop. Ze kweekten de plantjes op in een kas en vergeleken de verhouding van zaadjes met en zonder pluimpje. Stadse plantjes hadden veel minder pluimpjeszaden. Volgens de onderzoekers komt dat doordat zij alleen kunnen groeien in de kleine stukjes kale grond rond straatbomen of in stoepspleetjes. Uit genetisch onderzoek blijkt dat deze evolutionaire aanpassing snel is verlopen; in vijf tot twaalf plantengeneraties. hele plant hele plant bloem bloem, onderzijde vrucht vrucht vrucht bladhttp://www.kuleuven-kortrijk.be/facult/wet/biologie/pb/kulakbiocampus/images/buiten-kulak/lage_planten/Crepis%20sancta%20-%20Vleugelstreepzaad/index.htm http://64.233.183.104/search?q=cache:D1fjWyDhrFIJ:www.msnbc.msn.com/id/23454955/+Crepis+sancta&hl=nl&ct=clnk&cd=3&gl=be&lr=lang_en|lang_fr|lang_nl Image: Crepis sancta

Dr. Eric Imbert
Crepis sancta produces two types of fruits: heavy fruits that fall to the ground (top) and light fruits blown by the wind (bottom).

De intrede van de vuurmier in de VS stuurt de evolutie van noordamerikaanse hagedissoorten populaties Hagedissen in de VS evolueren versneld door hun contact met vuurmieren. Door de aanvallen van de bijzonder giftige mieren moesten haagleguanen zich aanpassen in gedrag en lichaamsbouw om te overleven. Dat is de conclusie van een nieuw biologisch onderzoek.  De beesten kregen langere achterpoten en werden actiever. Solenopsis Fugax( de diefmier ) is een  europese verwant van de amerikaanse pest, die gelukkig ( vooralsnog? ) ontbreekt in Europa  __ althans zo hoopt men http://www.tijgermug.info/main.php?pg=8#vuurmier http://www.desertmuseum.org/invaders/invaders_fireant.htm   http://www.discoverlife.org/pa/or/polistes/pr/2005centers/   http://agspsrv34.agric.wa.gov.au/Ento/icdb/speciescompout.IDC?Entergenusorspecies=red   http://bugguide.net/node/view/30113/bgpage    Vuurmieren (Solenopsis invicta) werden in de jaren dertig per ongeluk geïmporteerd in de VS. ( het zijn trouwens ook  oprukkende  exoten   afkomstig uit  midden en zuid amerika  )  Schudden   Tracy Langkilde    Tracy Langkilde dreef de leguanen in de richting van mierenhopen, die ze net met een takje had opgepord. “We wilden de hagedissen niet dood hebben, dus we deden dat porren voorzichtig, zodat er niet honderden mieren uit zouden stromen.”  Want het zou wel degelijk slecht af kunnen lopen voor de hagedissen: twaalf vuurmieren kunnen een zeven centimeter lange leguaan in een minuut doden. (1) De beestjes injecteren hun prooi met een spierverlammend gif. “De hagedissen kunnen zo’n aanval afslaan door te schudden om de mieren van zich af te krijgen. Daarna moeten ze wegrennen van de mierenhoop.” Camouflage Hoe langer de hagedissen al contact hadden gehad met de mieren, hoe beter het schudden verliep. De leguanen die de mieren niet kenden(2) deden precies wat ze altijd deden als ze werden aangevallen: stil blijven zitten(3)  en  er instinctief  op vertrouwen  dat de camouflage werkt.  In de natuur loopt die strategie maar al te vaak verkeerd af voor de hagedissen. Langkilde haalde de onfortuinlijke hagedissen na zestig seconden van de mierenhoop af. “Er zijn geen hagedissen gedood tijdens dit onderzoek”, verzekert ze. Langkilde ontdekte verder dat leguanen die onder invloed van de mieren waren geëvolueerdlangere achterpoten hadden gekregen . Dat zou hen helpen bij het snel wegrennen na een mierenaanval. Het meten van de pootlengte *Een tweede mogelijkheid is het immuum worden voor het gift …maar deze  stamlijn van hagedissen zijn  klaarblijkelijk  de uitweg  naar  een andere oplossing , ingeslagen  …. http://www.sciencedaily.com/releases/2009/01/090121123041.htm Fence lizard (*) rely on camouflage to avoid being eaten. especially by snakes  and birds  (Credit: Tracy Langkilde, Penn State) (*)( er bestaan  2 soorten  = 2 Sceloporus species  )- het gaat om studies  over de  Eastern fence lizards =  Sceloporus undulatus  —> http://www.esa.org/esablog/?p=184 http://live.psu.edu/story/37379 http://www.science.psu.edu/alert/Langkilde1-2009.htm Noten 1) -Er zijn in de VS ook al  80 dodelijke slachtoffers van dergelijke bijzonder giftige  (grotere aantallen)mierenbeten  gevallen  …Er zijn ook gevallen bekend waar (vastzittende in stallen opgesloten  )kalveren werden opgevreten tot op het bot door deze mieren ….(vergelijk ook met de muizen  die albatrosjongen  opvreten  ) -Omdat de leguanen   kunnen  sterven na twaalf  vuurmier injecties , is het zaak  om  de  reeds aanwezige mieren snel af te schudden  en  zich vervolgens  erg  vlug uit de voeten te maken na het “herkennen “bijvoorbeeld  :(  een erg snelle  allergische  trigger- reactie ? ) van één enkele beet ( of de aanwezigheid van dit bepaald soort mier die wordt gesignaleerd door een of ander ander bewegingspatroon of misschien geur of smaakstof ?    )   2.-) dat wijst er volgens sommigen op dat het gedrag is “aangeleerd  “…..Maar :  a) dat verondersteld een  beter  leervermogen  en plastisch gedrag  (“intelligentie “?) dan  deze diertjes  tot nu toe werd toegeschreven , en te vergelijken met de ” grotere ” intelligentie en bewegelijkheid van kleine zoogdieren ( en die ondanks dit “voordeel “ook ten prooi kunnen vallen aan  “geautomatiseerde ”  hagedissen en padden ) Hagedissen en amfibieen worden gewoonlijk voor “domkoppen ern idioten ”  versleten  die het moeten hebben van  ingebouwde  starre automatismen …Net zoals een computer  zijn” virussen ” niet afschud, wanneer er geen up-dated  virus-scan en preventie  programma is geinstalleerd….   b) Het vlugger “weglopen  van de aanval ” ipv stil te zitten en “zich dood te houden ” is bij dit soort reptielen en amfibieen  , een juveniel kenmerk …in feite wordt de  verdere  ontwikkeling van dit gedrag (dat   normaal  later  is verloren gegaan in de volwassene ) doorgetrokken naar de adulten toe … het is dus een kenmerk (= programma) dat  al  aanwezig is  in de jongen ,maar niet meer wordt afgevoerd of geblokkeerd  in de verdere ontwikkeling  …. Zoals steeds  ,gebruikt de evolutie ( dmv de natuurlijke selectie gedurende de ganse levensloop van de individueen)  de reeds aanwezige  mogelijkheden. Het waren  waarschijnlijk de jongere exemplaren  die het eerst de vuurmieren overleefden   en het nieuwe  gedrag initieel ontwikkelden  en doorgaven …(inclusief het vroeger geslachtsrijp  worden ? )   Net zoals de lengte , het gewicht   en het  tijdstip van de   geslachtsrijpheid bij   kabeljauw ,verkleint ,: dat onstaat  wanneer de grotere  exemplaren  systematisch lange tijd  worden weggevist In 70 jaar tijd  werd de klus verrassend  snel geklaard  3.)-Overigens zitten  ook  veel kleinere   reptielen en amfibieen  doodstil om  prooien te verschalken …enkele  soorten  bezitten zelfs een speciaal  detecteer en  trigger mechanisme  in het oog dat het plotse  onstaan van  actie afhankelijk maakt van bepaalde “prooi-eigen ” bewegingen  …een soort geautomatiseerde reactie met gevoelige sensor(cybernetica , robotica )  …. Crea  geneuzel  en mantra’s   (Creato) “ …Dat “verhaal ” is natuurlijk een simpel voorbeeld ( alle andere aangehaalde  “evolutie in actie “verslagen , zijn zovele andere voorbeelden )  van micro-evolutie. De hagedis is nog steeds een hagedis, en niks anders. Hij heeft er geen nieuwe organen bijgekregen, hij is niet veranderd in een miereneter, kortom, het bewijst helemaal niks….” Creationisten willen maar  niet  begrijpen ( of doen  toch  alsof ) dat  :    “….wanneer je meerdere ‘micro evolutie’ achter plaats, dat geleidelijk de verschillen zo groot worden dat je (in de creationistisch termologie te blijven), kunt spreken van ‘macro evolutie’ ?…Maar dat komt natuurlijk : omdat  ze er niet bij zijn geweest”  en ” maar 1 enkel boek als maatgevend voor alle wetenschap kennen Veranderingen in het instinctief gedrag ( het vervangen van het  “stilzitten  en het zich “dood houden ” , door het toch afschudden van een  als zodanig niet herkende gift injecterende  vijand  )bij een aanval ( van(in dit geval)  diertjes die hoogstens  als bewegend potentieel voedsel dan als belagers worden gedetecteerd ) wordt ondersteund door het langer worden der poten  : er is dus én een gedragsverandering  ( programmatie in de  neurale stuurmechanismen )én vervolgens ook  nog  een  ondersteunende anatomische veranderingen (die vlugger wegkomen(vermijden van nieuwe passagiers )  na het “afschudden “( van de ongenode  passagiers ) mogelijk maakt ) en  daardoor de kansen op een fatale dosis beten verkleint  —> (zie alle bovenstaande noten )

Evolutie in actie: hagedis wordt levendbarend

september 2010  / Caroline Hoek Wetenschappers hebben een opmerkelijk staaltje evolutie ontdekt bij een Australische hagedissensoort. Een soort skink zit namelijk middenin de evolutie van eieren leggen naar echte bevallingen. Het gaat om de saiphos equalis, een soort met een gele buik en drie tenen, meldt National Geographic.

De slangachtige diertjes met kleine pootjes leggen eieren aan de kust van deelstaat New South Wales, maar blijken – zoals zoogdieren – hun nakomelingen levend ter wereld te brengen in de koudere berggebieden.Er bestaan slechts twee gekende soorten hedendaagse reptielen die beide soorten van voortplanting gebruiken, namelijk een andere skinksoort en een Europese hagedis.
°

De hagedis Saiphos equalis legt normaal gesproken eitjes, maar individuen van dezelfde soort die in de hogere en koudere bergen wonen, zijn daar vanaf gestapt. Zij zijn levendbarend geworden.(***)En dat is historisch gezien niet ongewoon, zo blijkt uit onderzoek. Slechts  een  hagedis ( van de  gevonden skink soort ) op vijf werpt  tegenwoordig  levende nakomelingen….uit onderzoek blijkt dat er een evolutie van eieren leggen naar bevallingen is geweest bij bijna honderd takken van de reptielenstamboom. Wetenschappers dachten altijd dat de overgang van eitjes naar levendbarendheid bijzonder lastig was. Er moet namelijk nogal wat veranderen voordat een hagedis in staat is om het kroost levend op de aarde te zetten. Het eerste probleem is voedsel. Bij zoogdieren die levendbarend zijn, krijgt het kleintje voedsel via de placenta. Bij dieren die eieren leggen, haalt het kleintje het voedsel uit het ei en de eischaal. Mix Er zijn soorten vissen en reptielen die een mix van beide hanteren. Ze zijn levendbarend, maar het kindje in hen groeit toch in een eischaal. Alleen is die schaal extreem dun. Bij de geboorte zijn de kleintjes bedekt met een dun membraan, dat is het overblijfsel van de ‘eierschaal’. Maar deze methode zorgt ook voor problemen: de dunne schaal biedt namelijk niet voldoende voedingsstoffen. Uniek Het gaat om een unieke ontdekking, zegt onderzoeker James Stewart, een bioloog aan de Amerikaanse East Tennessee State University, aan National Geographic. “Door de verschillen te onderzoeken bij populaties die in verschillende stadia van dit proces zitten, kan je een beeld krijgen van wat eruitziet als de overgang van de ene manier naar de andere.” Zoogdieren worden in de baarmoeder gevoed via de placenta, die ook afvalstoffen afvoert. Embryo’s van eierenleggende dieren halen voedingsstoffen uit de eierdooier en calcium uit de poreuze schaal, die hen ook beschermt voor de buitenwereld. Calcium Sommige vissen en reptielen gebruiken echter een mengeling van de twee methoden. Moeders vormen een ei dat ze in hun lichaam houden tot het laatste stadium van ontwikkeling. De schaal wordt dan veel dunner, waardoor de dieren kunnen ademen. De kleintjes komen vervolgens ter wereld, gehuld in een dun membraan, al wat dan nog overblijft van de schaal. Volgens wetenschappers vormt deze methode een mogelijk probleem, omdat het dier veel minder calcium krijgt omwille van de dunne schaal. Deze ontdekking zette Stewart en zijn collega’s ertoe aan die toevoer van voeding te onderzoeken in de structuur en de chemie van de baarmoeder van de Australische hagedis. “We zien nu dat de uterus calcium afscheidt die de embryo opneemt. Het zijn eigenlijk de eerste stappen in de evolutie van een placenta bij reptielen”, zegt de onderzoeker. Evolutionair voordeel Beide manieren van voortplanting hebben voor- en nadelen. Volgens Stewart kan de overgang mogelijk gelinkt worden aan de manier waarop pasgeborenen worden gevoed, of gaat het mogelijk om een manier om de jongen beter te beschermen in ruigere klimaten. Moeders in milde klimaten kiezen er mogelijk voor hun eigen lichaam te sparen door eieren op de grond te leggen voor de laatste week of zo van de ontwikkeling. Moeders in zwaardere bergklimaten daarentegen vinden het misschien efficiënter hun jongen te beschermen door ze langer in hun lichaam te houden. Simpel Stewart voegt eraan toe dat het omschakeling van eieren leggen naar bevallingen historisch gezien vaak voorkomt, daar de omschakeling relatief gemakkelijk verloopt. “We neigen te denken dat het gaat om een heel ingewikkelde overgang, maar het is in sommige gevallen misschien toch veel simpeler dan we dachten.” (sam) Kwetsbaar Beide reguliere methodes om ter wereld te komen, hebben voor- en nadelen. Eieren zijn kwetsbaar: roofdieren kunnen ze pakken of het weer kan er grip op krijgen. Maar een levend kindje in de buik kan weer meer van de moeder vergen. In het geval van deze hagedis lijkt het erop dat de moeders in de koude bergen  dat ook toepassen Zij houden hun jongen langer in hun buik en   beschermen ze zodoende   tegen gevaren en kou. Maar om de kleintjes zolang bij zich te houden, moeten ze ze wel levend baren. De studie suggereert dat het overstappen van de ene op de andere methode niet ongewoon is. Tenminste: niet in historisch opzicht. “Het is relatief gemakkelijk om de overstap te maken,” weet Stewart. “We zien dit al snel als een hele complexe overgang, maar het lijkt erop dat het in sommige gevallen veel gemakkelijker is dan gedacht.” De foto bij dit artikel is gemaakt door Rebecca A. Pyles.

Bronmateriaal: “Evolution in Action: Lizard Moving From Eggs to Live Birth” – News.nationalgeographic.com
***Er zijn een aantal erfelijke eigenschappen veranderd. /Zo groeien er meer bloedvaatjes in de baarmoeder:  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ar.21052/abstract;jsessionid=F02F802BB2139F118C9CFB546CF4B5B0.d01t02Keywords:blood vessels;evolution of viviparity;confocal microscopy;embryonic development;chorioallantois;skinks Abstract The evolution of viviparity requires modifications to multiple integrated physiological features to support embryonic development during pregnancy. Embryonic growth during pregnancy is dependent upon the capacity of the uterine vascular system to satisfy increasing embryonic oxygen demand throughout gestation. We tested the hypothesis that total surface area of uterine blood vessels increases in concert with embryonic growth, and hence its oxygen demand, during gestation. We used immunofluorescence and laser-scanning confocal microscopy to quantify uterine microvascular density and morphology during gestation in the oviparous skink Ctenotus taeniolatus and in Saiphos equalis, a skink species with prolonged egg retention. For C. taeniolatus, vessel density (Nv) and vessel length-density (Lv) in the embryonic hemisphere of the uterus is 23% and 17% less, respectively, than that of S. equalis and vascular surface-area does not differ as a function of embryo stage. For S. equalis, overall Nv, Lv, and vessel diameter (Dv), does not change during the first half of gestation but increases by 36% (Nv), 44% (Lv), and 60% (Dv) by near-term embryo stages late in gestation. The chorioallantoic membrane of S. equalis increases in absolute size but vascular density does not differ as a function of embryo stage. The marked increase in uterine vascular density during late gestation coincides with the phase of rapid growth in embryo mass and concomitant increase in metabolic rate. Expansion of the uterine vascular bed in concert with embryo size and metabolism is likely to be an important transitional step in the evolution of viviparity. Anat Rec, 293:829–838, 2010. © 2010 Wiley-Liss, Inc.
    photo

    Three-toed skink (Saiphos equalis)

    Three-toed skink (Saiphos equalis). Read the story on my blog: Girraween National Park

    Soortvorming in actie bij orka’s Andrew D. Foote et al. – Molecular Ecology (2009) 18, 5207–5217, doi: 10.1111/j.1365-294X.2009.04407.x Door verschillende ecologische omstandigheden kan één soort zich opsplitsen in verschillende nieuwe soorten. Om hier meer inzicht in te krijgen, bestudeerden Andrew Foote en collega’s soortvorming in een zeer vroeg stadium bij Noord-Atlantische orka’s. Hun artikel, gepubliceerd in het vakblad Molecular Ecology omvat een analyse van de slijtagepatronen op tanden, de structuur van de isotopen in de beenderen en maaginhoud. Daaruit blijkt dat er twee groepen zijn aan het ontstaan. Een groep heeft een algemeen dieet (voornamelijk vis, soms kleine zeezoogdieren), terwijl een tweede groep zeer gespecialiseerd is in de jacht op zeezoogdieren, zoals kleine dolfijnen en walvissen. Op de afbeelding is goed te zien hoe de subsoort met het algemene dieet meer slijtage heeft op de tanden (boven) dan de specialiserende subsoort (onder). tanden Uit een analyse van het mitochondrisch DNA blijkt dat de twee orka populaties uit elkaar aan het evolueren zijn. Toch is de genetische diversiteit tussen beide groepen laag, waaruit blijkt dat dit een recente evolutie is. Daarnaast zijn de leden van de nieuwe subsoort (de specialisten in de jacht op zeezoogdieren) ongeveer twee meter langer (8,5 meter) dan de ancestrale soort (ca. 6,6 meter). Indien de specialisatie aanhoudt, zou dit op termijn kunnen leiden tot de evolutie van een nieuwe orka-soort met een hooggespecialiseerd dieet, naast de bestaande soort die een meer algemeen dieet heeft.

    De mens stuurt de evolutie

    Dirk Draulans  //03/04/2007 Na het klimaat begint de mens nu ook de evolutie te sturen. Het zat eraan te komen. De mens is zo’n determinerende rol in onze omgeving aan het spelen dat zijn invloed op andere soorten almaar groter wordt. Het is aanpassen aan de mens, of verzuipen.Ratten, kakkerlakken en mieren doen het steeds beter, omdat ze zich graag in ons zog nestelen. Roofdieren daarentegen worden geliquideerd. Cultuurvolgers als merels en scholeksters vervangen nachtegalen en grutto’s. We zijn dus niet langer alleen het klimaat aan het be챦nvloeden, we sturen sinds kort ook de evolutie beduidend bij. En dat niet alleen door het domesticeren van dieren, die als gevolg van dat proces een grote hoeveelheid genetische verscheidenheid verliezen. Er zijn veel koeien in de wereld, maar ze lijken genetisch veel sterker op elkaar dan de wilde runderen waarvan ze afstammen.Dat kan op termijn voor problemen zorgen. Ook dieren in de natuur ontsnappen niet aan onze invloed. Het vakblad New Scientist presenteert een reeks voorbeelden. Vissen worden steeds kleiner, en dat niet uitsluitend als een aanpassing aan het feit dat (lijn)vissers vooral grote vissen mee naar huis nemen. Van sommige zalmsoorten is opgemerkt dat ze gemiddeld kleiner worden, omdat ze zo makkelijker voorbij dammen en andere menselijke obstakels komen op de rivieren waardoor ze migreren. Op de Galapagoseilanden, waar Charles Darwin de vinken verzamelde waarmee hij later thuis het licht zag en het concept van evolutie door natuurlijke selectie zag opdoemen, blijken met het verdwijnen van verschillen in selectiedruk ook de verschillen in de vorm van de bek van de vinken weg te vallen.

    Vinken verliezen de verschillen in de vorm van hun bek

    De gewoonte om vinken met rijst op voederplankjes te voederen, leidt ertoe dat sommige soorten stilaan weer 챕챕n worden, dezelfde vorm van bek krijgen. Een soort omgekeerde evolutie dus, die biologen met verstomming slaat, zeker in functie van de snelheid van het gebeuren. Maar vooral de hogere temperaturen als gevolg van het broeikaseffect zullen hun effect op dieren en planten niet missen. Berekeningen wijzen uit dat voor soorten met een generatietijd langer dan twee jaar de klimaatsveranderingen te snel gaan om een vlotte aanpassing mogelijk te maken. Een aantal soorten zal dus in de problemen komen.

    Opgejaagde evolutie

    Diersoorten veranderen snel als ze bejaagd worden. De mens jaagt de evolutie sneller op dan de natuur dat kan, berekenden Amerikaanse onderzoekers.

    Menselijke jagers met geweren kiezen niet, zoals roofdieren, voor de zwakste leden van een kudde. Als ze bokken schieten, dan graag de dieren met de grootste horens.

    En bij de visserij glippen de kleinste vissen door het net, terwijl de grote exemplaren de pineut zijn.

    Gevolg: overleving van de kleinste, lelijkste of onopvallendste beesten. En dus een geleidelijke verandering van de soort.

    Hoe snel dat gaat, verschilt van geval tot geval, maar meestal stukken sneller dan verandering door natuurlijke selectie, schrijven Chris Darimont en collega’s in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS. Ze bekeken 29 soorten dieren en planten die bejaagd, opgevist of verzameld worden. Gemiddeld evolueerden ze bijna drieënhalf keer zo snel door de jacht.

    Dat is natuurlijk vervelend voor de jagers of verzamelaars, die steeds minder aantrekkelijke prooien zullen tegenkomen. Maar ook voor de bejaagden, want hun soort raakt minder goed aangepast aan de natuur.

    * Met zijn optreden verandert de mens levensruimtes waarin nieuwe dierrassen  kunnen ontstaan
    Nieuwe diergroepen  ontstaan niet enkel door geografische splitsingen, maar ook door verander(en)de ecologische omstandigheden.
    Zo zorgde bijvoorbeeld de verbinding van de rivieren Rijn en Schelde in Nederland voor het ontstaan van een nieuwe vispopulatie van de donderpad ,  die zich thuis voelt in  vervuild water.
    Het globale plaatje -bedreigde zeldzame biotopen en dito diersoorten- blijft echter een van kommer en kwel. Komt daar nog bij dat de uitstervende groepen veel ouder enwqaarschijnlijk  beter aangepast ( geoptimaliseerd ) waren aan hun speciale biotopen dan de nieuwere populaties  , maar dat is misschien wel een voordeel ipv van en nadeel  ….

    Evolutie in de lage landen

    Rivierdonderpad slaat nieuwe wegen in

    http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/24132684/ http://www.arkive.org/species/ARK/fish/Cottus_gobio/( over de engelse ondersoort ) videos’s en foto’s

    Het was een zeldzaam visje dat alleen in stenige riviertjes voorkwam, maar in de afgelopen twintig jaar heeft de rivierdonderpad de hele Rijn plus het  IJsselmeer veroverd. Hoe kan dat?
    Duitse onderzoekers haalden de onderste steen boven en ontdekten een sterk staaltje evolutie met een hereniging als basis.
    De rivierdonderpad (Cottus gobio) is geen pad, maar een vis. Of liever gezegd: een visje, want langer dan een centimeter of twaalf worden deze beestjes zelden. Ze horen thuis in heldere, koude meertjes en riviertjes, waar ze kunnen schuilen onder losliggende stenen.
    Sluit dit venster

    Het is maar een klein visje, de rivierdonderpad. 

    Sluit dit venster

    In Nederland kwam de riverdonderpad tot voor kort vrijwel alleen voor in sommige beekjes, zoals hier de Gulp bij Slenaken (Limburg). 

    De verbazing onder biologen was dan ook groot toen halverwege de jaren tachtig bleek dat er in de benedenloop van de Rijn steeds meer rivierdonderpadden leefden, en even later ook in de Maas, en in het IJsselmeer.
    Het was een ware invasie, door een soort die altijd zo bescheiden had geleefd.
    Sluit dit venster

    De nieuwe versie van de rivierdonderpad voelt zich thuis in open water, zoals hier in de Rijn bij Keulen 

    Wat was hier aan de hand? Misschien was het de verbeterde waterkwaliteit, suggereerde een onderzoeker. De ergste giflozingen waren immers begin jaren tachtig gestopt. Maar dat verklaarde nog niet waarom de visjes ineens tegen warmer en woeliger water  opgewassen waren. Ze zagen er bovendien wat anders uit dan de rivierdonderpadjes in de zijriviertjes van de Rijn.
    Onderzoekers van het Universiteit van Keulen en het Leibniz Instituut in Berlijn hebben de zaak nu tot op de bodem uitgezocht en schrijven daarover in  biologenvakblad Proceedings of the Royal Society B.
    Met genetische technieken, metingen van lichaamskenmerken en kweekproeven wisten ze te achterhalen  wat er gebeurd moet zijn.
    De invasieve rivierdonderpadden zijn een kruising van twee ondersoorten die onlangs herenigd zijn. 
    Toen de mens verbindingskanalen had gegraven, vanaf zo’n tweehonderd jaar geleden, konden visjes uit de stroomgebieden van de Rijn en de Schelde elkaar voor het eerst sinds een miljoen jaar weer bereiken.
    Sluit dit venster

    Toon op originele grootte

    Rivierdonderpad, vastgelegd door Ron Offermans en Bert Voorhorst 

    Qua uiterlijk lijken de nieuwe rivierdonderpadden meer op exemplaren uit de zijriviertjes van de Schelde dan op de Rijnvisjes.
    Ze zitten vol stekels, terwijl de dieren in de bovenloop van de Rijn een gladde huid hebben. Genetisch gezien zijn ze duidelijk een tussenvorm, dus ze stammen af van beide populaties.
    Maar onderling lijken ze erg op elkaar, waaruit de onderzoekers afleiden dat er niet een voortdurende vermenging plaatsvindt.
    Het gaat echt om een nieuwe groep, die snel terrein verovert.
    Het moet ongeveer zo gegaan zijn, denken de onderzoekers: jonge visjes uit de bovenloop van de Schelde spoelden met de rivier mee en kwamen in een kanaal terecht dat naar de Rijn voerde. Er zullen hier en daar redelijk geschikte plekjes geweest zijn om op te groeien, waarschijnlijk met stenen op de bodem. Daar, of in de Rijn zelf, kwamen ook de visjes uit de bovenloop van de Rijn terecht.
    Er werd gepaard en de nakomelingen deden het weer met elkaar. Het mengen van twee ondersoorten levert een plotselinge, grote variatie op en kan zo tot snelle evolutionaire aanpassingen leiden, schrijven de onderzoekers. De genen van de twee groepen visjes zijn in talloze combinaties uitgeprobeerd, en toevallig leverde dat ook exemplaren op die prima in open water konden leven. Vanaf dat moment begon de opmars, die nu overigens nog steeds bezig is.
    Met de oorspronkelijke rivierdonderpadden gaat het intussen niet best. Als ze eenmaal uit een riviertje zijn verdwenen, komen ze niet meer terug. Een eenmalige dosis gif of vervuiling kan zo’n verdwijning al bewerkstelligen. Maar wie weet. Misschien rukt de nieuwe rivierdonderpad wel zo ver op dat hij de oude straks vervangt. Dan zal hij op die plaatsen weer langzaam aangepast raken aan een bestaan in helder, koud water.
    Elmar Veerman
    Arne W. Nolte, J철rg Freihof, Kathryn C. Stemshron en Diethard Tautz: “An invasive lineage of sculpins, Sottus sp. (Pisces, Teleostei), in the Rhine with new habitat adaptations has originated from hybridization between old phylogeographic groups”, Proceedings of the Royal Society B, 22 september 2005

    Elmar Veerman

    Slakken zijn meesters der snelle evolutie

    Slakken kunnen zich verbazingwekkend snel genetisch aanpassen aan nieuwe omstandigheden.
    Dat heeft een internationale onderzoeksgroep met behulp van duizenden vrijwillige slakkenzoekers uit vijftien Europese landen ontdekt. De onderzoeksgroep analyseerde ongeveer een half miljoen slakkenhuisjes naargelang de vorm en de kleur. Uit deze gegevens bleek dat de huisslak (Cepaeas nemoralis) over een periode van 50 jaar merkbaar genetisch veranderde.
    “Dit is een zeer korte periode in de evolutie”, zei de coördinator van het wetenschappelijke project Christian Anton .
    De exacte reden voor de genetische aanpassing is nog niet bekend. Het is ook niet duidelijk of het klimaat een rol speelt, aldus de wetenschapper.
    Zo houden “geelhuizige” slakken, die door de kleur weinig zonlicht opnemen, zich voornamelijk op in noordelijke kustgebieden terwijl de anderskleurige slakken de schaduw opzoeken in beboste regio’s.
    °
    cepaea_nemoralis
    °
    De onderzoekers ontdekten ook een rechtlijnige stijging van het aantal slakken over heel Europa. Een verklaring hiervoor hadden de wetenschappers nog niet.
    De vrijwilligers telden op 3.000 standplaatsen slakken en maakten zo het grootste datawervingsproject ooit mede mogelijk. Het slakkenonderzoek loop nog verder. (belga/adha)
    28/04/11

    The Fastest Way to Change a Species: Start Eating It

    http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/short/2009/112/3

    Kabeljauw       http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/33059010/

    For beak size in Galapagos finches, see Grant, P. R. and Grant, B. R. 2002. “Unpredictable evolution in a 30-year study of Darwin’s finches.” Science 296: 707-711 and Grant, P. R. and Grant, B. R. 2006. “Evolution of character displacement in Darwin’s finches.” Science 313: 224-226. For evolution of flowering time in field mustard,(Brassica rapa) and for its genetic basis, see Franks, S. J., Sim, S. and Weis, A. E. 2007. “Rapid evolution of flowering time by an annual plant in response to a climate fluctuation.” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 104: 1278-1282. For the evolution of cecal valves in Croatian lizards, see Herrel, A. et al 2008. “Rapid large-scale evolutionary divergence in morphology and performance associated with exploitation of a different dietary resource.” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 105: 4792-4795. For wing size in fruit flies, see Huey, R. B. et al 2000. “Rapid evolution of a geographic cline in size in an introduced fly.” Science 287: 308-309 and Gilchrist, G. W. et al 2004. “A time series of evolution in action: a latitudinal cline in wing size in South American Drosophila subobscura.” Evolution 58: 768-780. For hunkering down time in mosquitoes, see Bradshaw, W. E. and Holzapfel, C. M. 2001. “Genetic shift in photoperiodic response correlated with global warming.” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 98: 14509-14511. For body size in great tits, see Garant, D. et al 2005. “Evolution driven by differential dispersal within a wild bird population.” Nature 433: 60-65. For head size in Australian snakes, see Phillips, B. L. and Shine, R. 2004. “Adapting to an invasive species: toxic cane toads induce morphological change in Australian snakes.” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101: 17150-17155.
    A useful summary of the topic from National Geographic News
    _____________________________________________________________
    Stadse koolmees beoefent de ‘vogelrap  //’05 december 2006
    Koolmezen uit de stad en die op het platteland leven hebben hun eigen repertoire.In de stad zingen de koolmezen korte en snelle liedjes, terwijl hun soortgenoten op het platteland langzamere melodieen ten gehore brengen. Omgaan met stadsgeluiden Het is al langer bekend dat zangvogels van dezelfde soort per streek verschillend gezang kunnen laten horen.Stadse bewoners dienen bijvoorbeeld boven de stadsgeluiden uit te komen om soortgenoten van hun bestaan op de hoogte te brengen, net als zangvogels die langs een klaterende beek wonen. De koolmees is daar een treffend voorbeeld van.De vraag die onderzoekers van de universiteit van Leidenzich stelden, was of de koolmezen hun liedjes in frequentie omhoog schuiven, of dat ze de laagste elementen laten vallen, of dat ze een andere selectie van liedjes maken.Stadslawaai bestaat immers voornamelijk uit lage frequenties. Hierdoor worden de lage tonen in een vogellied gemaskeerd.Na vergelijkingen van populaties in tien steden en tien bossen, bleek dat de stadse koolmezen een andere selectie van liedjes maakten. In de stad zingen ze minder liedjes met lage tonen, want die vallen minder op. Buiten de stad laten ze de liedjes met lage tonen wel vaak horen.
    Stads-koolmees
    De onderzoekers, die hun bevindingen het online tijdschrift Current Biology van 4 december hebben gepubliceerd, constateerden daarnaast dat stadse koolmezen het liever kort en snel houden. De melodieën weken ook vaker af van het gebruikelijke repertoire.

    Op deze manier vallen de stadse mezen toch zoveel mogelijk op voor hun soortgenoten. De mannetjes zingen vooral om hun territorium af te bakenen en om vrouwtjes te lokken voor de voortplanting.

    Koolmeesjes in de stad hebben hun toontje aangepast.
    De koolmees heeft zijn gezang aanpast aan het geluid dat door mensen wordt veroorzaakt. Maar niet alle vogels kunnen zich zo makkelijk aanpassen als de koolmees.
    Volgens de onderzoekers is dit een belangrijke reden dat sommige vogelsoorten wel en andere niet in de stad kunnen overleven.
    °
    27/4/2013 Door Dieter De Cleene,

    Trage koolmees houdt stand

    Klimaatverandering heeft voorlopig geen impact op de koolmeespopulaties.Koolmeesjongen in het nest.  Koolmeesjongen in het nest.
    Klimaatverandering heeft voorlopig geen impact op de koolmeespopulaties.
    • Enkele weken geleden was er niet veel van te merken, maar de lente is de voorbije decennia steeds iets vroeger begonnen. Bomen staan sneller in het blad en rupsen verschijnen eerder. Maar zangvogels zoals de koolmees slagen er onvoldoende in om vroeger te beginnen broeden, zodat hun jongen pas uit het ei komen als de meeste rupsen – hun belangrijkste voedselbron – verdwenen zijn. Die slechte timing heeft vooralsnog geen ernstige gevolgen, melden Nederlandse wetenschappers in het vakblad Science.
    De onderzoekers bestudeerden de evolutie van de koolmezenpopulatie in het Nationaalpark de Hoge Veluwe. Die blijkt de voorbije 40 jaar vrij stabiel te zijn gebleven. Terwijl de piek in het voedselaanbod wel twee keer sneller dan het broedtijdstip van de mezen is opgeschoven in de tijd. Minder competitie De verklaring daarvoor is dat door de voedselschaarste minder jongen volwassen worden. Daardoor is er minder competitie en vergroten hun kansen om de winter te overleven. Onder normale omstandigheden worden er per tien eieren negen jongen geboren. Daarvan vliegen er zeven uit en overleeft er doorgaans maar één de winter. Als er minder concurrenten zijn, neemt het aantal overlevers toe. Dat minder competitie de overlevingskansen verhoogt, is een bekend fenomeen in de ecologie. Maar het is volgens de wetenschappers de eerste keer dat de link met een door de klimaatverandering ontregelde timing wordt gelegd. Toch is de toekomst van de koolmees niet gegarandeerd, want de kloof tussen de voedselpiek en het broedtijdstip van de dieren zal blijven groeien. De mezen zullen dus moeten evolueren. Natuurlijke selectie bevoordeelt dieren die vroeger broeden. ‘De verminderde competitie levert de vogels enkel tijdswinst op’, zegt Marcel Vissen van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW). ‘Hopelijk doet de evolutie haar werk voor de populaties beginnen te slinken.‘ (ddc) °Eigenlijk zijn er dan drie types koolmeesnesten mogelijk: nieuw, vervangend en tweede nest. Een nieuw nest  kan   van een extreme laatbloeier (laatkomer )  zijn :  Mogelijk  had  dat deze gewoon nog geen goede plek  weten te veroveren   en nu  grijpt hij  in extremis  zijn kans  …. Een vervangend nest zou van ons vrouwtje, met hopelijk een betere man, of een ander stel kunnen zijn. Veel andere koolmezen hebben het namelijk ook moeten afleggen tegen de weersomstandigheden. Nieuwe koolmezen  zijn  heel voorzichtig bij het betreden van een bestaand nest. De kans is namelijk groot dat het nest nog bewoond is en als je dan door de eigenaar in de kast wordt gevonden, ben je nog niet jarig. Een lege kast is als een huis met een heel groot bord “Te Koop” in de tuin. . In de kasten die pas later op de planning stonden om leeg te halen, zien we vooral dat de koolmezen er wel overheen willen bouwen of de oude inhoud van de  kast  doodeenvoudig( en mits enige sanerings en herstel – operaties  ) inpikken  . Een tweede nest,( een nest na een succesvol uitgevlogen eerste nest van een ander paar,)is ook mogelijk, maar die zal nog even op zich laten wachten.Want  de eerste nest  uitvliegende  kuikens  zijn ook nog even buiten de kast afhankelijk. Die ouders hebben dus nog wel even iets beters te doen dan onmiddelijk aan een tweede leg  te beginnen  . ° LINKS
    °

    Evolutie aan het werk

    http://www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i002500.html Biologen denken vaak dat evolutie een tergend langzaam proces is, dat over vele generaties heen verloopt en dus onzichtbaar is voor het menselijk oog.

    Nieuw onderzoek toont echter aan dat soorten zich wel degelijk snel kunnen aanpassen, als ze maar in een dynamische omgeving leven. Soms verloopt die aanpassing zo vlug dat je het kunt volgen.

    EENJARIGEN EVOLUEREN ZEER SNEL BIJ KLIMAATSVERANDERINGEN /

    19 JANUARI 2007
    Charles Darwin dacht dat evolutie een langzaam proces was. Amerikaanse wetenschappers ontdekten echter dat planten met een korte levenscyclus zich in een paar jaar kunnen aanpassen aan klimaatverandering. Dit suggereert dat snelle groeiers zoals kruidachtigen beter het hoofd kunnen bieden aan het broeikaseffect dan langzame soorten, zoals bomen. Dit fenomeen kan leiden tot veranderingen in de plantenecologie op de aarde.
    ‘Sommige soorten evolueren snel genoeg om de klimaatverandering bij te houden’, zegt Arthur Weis, professor ecologie and evolutionaire biologie aan de Universiteit van Californië. ‘Het broeikaseffect kan de snelheid van klimaatveranderingen vergroten, zodat bepaalde soorten moeite hebben om bij te blijven. Planten met een langere levenscyclus zullen minder generaties hebben om mee te evolueren.
    Weis en zijn collega’s bestudeerden het plantje raapzaad(Brassica rapa), een kruidachtige die over het hele noordelijk halfrond wordt gevonden. In een kas kweekten ze mosterdplantjes van zaad dat ze in 1997 – twee jaar voor een vijfjarige droogte – hadden verzameld, en tegelijkertijd van zaad dat ze n찼 de droogte, in 2004 verzamelden. De planten werden over drie groepen verdeeld; ieder kreeg een andere hoeveelheid water, waarmee de neerslagpatronen nagebootst werden. In alle gevallen bloeiden de generaties zaad van voor de droogte eerder, ongeacht de bewatering.
    Deze verschuiving in genetische timing werd bevestigd in een experiment waarin de voorouders en nakomelingen gekruisd werden.
    Zoals verwacht begonnen de hybriden te bloeien in een periode tussen die van de voorouders en nakomelingen.
    ‘Tijdens de droogteperiode veranderde de regenval in het begin van de winters niet veel, maar de tweede helft van de winters en lentes waren uitzonderlijk droog. Dit neerslagpatroon veroorzaakte en selectieve druk op planten om eerder te bloeien, vooral op éénjarige planten als veldmosterd’, zegt collega-onderzoeker Steven Franks. ‘Tijdens droogte stoppen vroege bloeiers met hun zaadproductie voordat de bodem uitdroogt, terwijl late bloeiers verwelken voordat ze zaad kunnen maken.’
    De techniek om voorouders en nakomelingen tegelijkertijd op te kweken, stelde de onderzoekers in staat om te bepalen dat de verandering in bloeitijd een evolutionaire verandering was, en niet een simpele reactie op veranderde weersomstandigheden.
    Nieuw onderzoek toont opnieuw aan dat soorten zich wel degelijk snel kunnen aanpassen, als ze maar in een dynamische omgeving leven. Soms verloopt die aanpassing zo vlug dat je het kunt volgen.
         
    Bioloog Hans Slabbekoorn struint de straten af met een cassetterecorder en een forse microfoon om vogelgeluiden op te nemen.
    Opnamen op verschillende plekken in de stad toonden aan dat koolmezenmannetjes die in herriebuurten leven een toontje hoger zingen dan soortgenoten die in stille buurten leven. Zo kunnen vrouwtjes hen toch nog boven de herrie uit horen.
     In steden, waar de omstandigheden bijna dagelijks veranderen, is de Leidse bioloog Hans Slabbekoorn zeer snelle verandering op het spoor gekomen bij merels en koolmezen.

    Eenmaal in de stad veranderen bosmerels in stadmerels, met een rankere bouw. Koolmezenmannetjes passen zich aan het stadslawaai aan door op een hogere toonfrequentie te gaan zingen: alleen zo lukt het ze om vrouwtjes te lokken. Als het proces van aanpassing maar ver genoeg doorschiet, zal er vanzelf een nieuwe koolmezensoort ontstaan, die heel anders zingt dan een koolmees in het stille bos.

    Stadsdrukte geeft selectiedruk Volgens Slabbekoorn passen koolmezen hun zang aan om interferentie met het stadslawaai te voorkomen. Koolmezen in het rumoer van drukke steden zingen met een hogere minimum frequentie dan soortgenoten in rustiger hoeken van de stad. Waarschijnlijk leren ze slechts een beperkt deel van hun register te gebruiken. Zo voorkomen ze dat hun communicatie opgaat in het verkeerslawaai, dat over het algemeen bestaat uit tonen met lage frequentie. Het flexibele gedrag van de stadsmezen stelt hen in staat te overleven in de nabijheid van menselijke lawaaibronnen.

    Sonogram van koolmezenroepjes in een rustige omgeving. Ook beneden de 4 kHz (gebied onderaan) komen onderdelen van de zang voor.

    In een omgeving met veel lage achtergrondruis zitten alle roepjes daarentegen boven de 4 kHz Het hart van Slabbekoorns onderzoek is de vraag: kan vogelzang evolutionaire processen versnellen. Met als tweede vraag: zou geleerde zang op populatieniveau consequenties hebben? Toontje hoger Vogelzang bepaalt een belangrijk deel van Slabbekoorns wetenschappelijke leven. Zo verzamelde hij in Kameroen de zang van de Little greenbul (Andropadus virens), een uiterst schuchter, doch luidruchtig, lid van de bulbulfamilie. In verschillende populaties bleek de mannetjeszang behoorlijk van elkaar te verschillen. Slabbekoorn: Voor vrouwtjes levert dat mogelijk een verschillend label op. In andere woorden, op basis van de zang kan ze beslissen: met d챠e man wil ik mijn genen wel delen en met d챠e man niet. Omdat de vraag opkwam of dit fenomeen reproductieve isolatie en daarmee soortvorming zou kunnen versnellen, heeft Slabbekoorns collega Tom Smith in dezelfde populaties bloedmonsters verzameld en morfologische gegevens opgenomen. Het resultaat loog er niet om: tussen verschillende habitattypen bleken zowel morfologie als zang uit elkaar te worden gedreven, onafhankelijk van de geografische afstand. Er lijkt dus wel degelijk soortvorming op te treden, zelfs als populaties niet door geografische barri챔res als zee챘n of bergruggen van elkaar gescheiden worden. Biologen spreken dan van een parapatrische situatie. Zebravinken Van het stille oerwoud naar de drukte van de stad is een minder grote stap dan je denkt. Ook hier treden parapatrische situaties op. Bos- en stadsmerels zijn morfologisch behoorlijk aan het divergeren, geeft Hans Slabbekoorn als voorbeeld. Bosmerels zijn groter en hebben een forsere snavel, en ook hun winterse trekgedrag is verschillend. Net als winterkoning en roodborst staan merels hoog op zijn verlanglijstje als onderzoeksobject, als vervolg op het werk aan de koolmees. Hoe leren vogels? Hoe komen individuele dieren aan bepaalde gedragskarakteristieken zoals zang? Een belangrijke conclusie van het koolmezenonderzoek is dat de vogels lage tonen zingen als het stil is, terwijl ze dezelfde tonen vermijden bij stadsherrie. Met name lage tonen veroorzaken de vele decibels in de urbane omgeving. Leren speelt hier waarschijnlijk een belangrijke rol, aldus Slabbekoorn. In het leren van de zang zou de verklaring kunnen liggen waardoor de mezen zich kunnen aanpassen aan de lokale omstandigheden. Koolmezen hebben maximaal een tiental liedjes in hun repertoire. Daarvan hebben ze er een aantal gemeen met hun buren, bijvoorbeeld drie tot vier met de ene en 챕챕n of twee met een andere buurman. Het is functioneel om de zang van de buurman te kopi챘ren, verklaart evolutiebioloog Slabbekoorn. Het helpt ze om hun vocale boodschap te adresseren en maakt dat het zingen een effici챘nte bijdrage levert aan het handhaven van hun territorium. Of dit leermechanisme verantwoordelijk is voor het vermogen tot aanpassing aan lawaai, zijn we nu aan het uitzoeken. In aansluiting op het veldonderzoek proberen de Leidse gedragsbiologen in het lab zebravinken liedjes aan te leren bij achtergrondgeluiden met een hoge of lage frequentie. In tegenstelling tot koolmezen en merels stopt bij zebravinken het vermogen om na het eerste jaar bij te leren. Hun zangproductie is gekristalliseerd: ze kunnen zich niet meer aanpassen. Het is de vraag wat d찼n het effect is van achtergrondruis. No more sex in the city De wereldwijde verstedelijking kan gezien worden als een selectie-experiment van ongekende proporties. Sommige soorten zullen zich aanpassen, zoals de koolmees die gewoon een toontje hoger gaat zingen. Als soorten hun zang net als de zebravink minder makkelijk kunnen aanpassen, zou dat een cruciale factor kunnen zijn voor de achteruitgang van deze vogels. In vaktermen: ze staan bloot aan een negatieve evolutionaire selectiedruk. Ze zullen in het lawaai het loodje leggen omdat vrouwtjes de mannetjes niet kunnen horen. Ze kunnen zich dus niet meer voortplanten: ‘No more sex in the city, zoals een buitenlandse journalist het uitdrukte. Je weet niet altijd wat dit soort fundamenteel onderzoek oplevert, becommentarieert Hans Slabbekoorn zijn eigen werk. Het is kennis om de kennis: we ontdekken dingen die we tevoren nog niet wisten. Bijvoorbeeld kennis over soortvorming. Antwoorden op de vraag hoe nieuwe soorten worden gevormd, verklaren het ontstaan van biodiversiteit. Dat levert weer informatie over hoe we soorten, habitats en ecosystemen kunnen beschermen. bron: Universiteit Leiden  fotomateriaal ; http://www.museumkennis.nl/nnm.dossiers/museumkennis/i002500.html http://www.newscientist.com/channel/life/mg19025483.700


    Evolution is operating with a vengeance in the urban environment as animals struggle to adapt to novel conditions and cope with “evolutionary illusions”. An animal is said to be in an evolutionary illusion or trap when it does something it has evolved to do, but at the wrong time or in the wrong place. The concept may help explain why so many squirrels get squashed on city streets, says Brown. For millions of years, squirrels have evolved to cross open spaces as quickly as possible, without wasting time watching for predators that they would not be able to escape anyway. “Ordinarily, that was a very sensible thing to do,” he says. “But as an urban squirrel crossing four lanes of traffic, that’s a bad idea.” Though ecologists used to dismiss urban areas as unworthy of study, they have recently begun to realise that cities provide an ideal theatre in which to see behaviour evolving at a pace rarely seen in the wild. City environments tend to be less variable than the countryside. Urban heat islands mean that insects can be active longer or throughout the year, and human activity provides urban wildlife with more stable, predictable sources of food and water. …..Surprisingly, this too can set an evolutionary trap, as an abundance of food is not necessarily a good thing because it may give animals the wrong signal. For example, the numerous bird feeders in Florida suburbs allow Florida scrub jays to live a well-fed and relatively stress-free life. This easy living has a cost, says Reed Bowman, a behavioural ecologist at the Archbold Biological Station in Lake Placid, Florida. By mimicking an unusually early and productive spring, the artificial abundance fools the suburban birds into breeding several weeks earlier than country birds, and laying larger clutches. And here’s the trap: the nuts and other plant foods that fatten the parents are unsuitable for nestlings, which need the more digestible protein provided by insect larvae that will not emerge until later in spring. As a result, suburban nestlings are more likely to starve or be stunted, Bowman has found. He will report his results next week at a meeting on urban birds at the American Museum of Natural History in New York. The city’s bright lights may also set a trap for animals. Sea turtles that hatch on the beach usually head for the safety the sea, which in the wild is always brighter than the land. Now they may head inland towards lights from beachfront developments, where they are unlikely to survive. Night-migrating songbirds may fly into brightly lit buildings and radio towers, leading to deaths sometimes numbering in the tens of thousands…..


    ‘Stadsvogels hebben groter brein’

    27 april 2011

    http://www.scientias.nl/stadse-vogel-heeft-groter-brein/30111

    Bronmateriaal:
    Adaptable urban birds have bigger brains” – News.bbc.co.uk

    Vogelsoorten die veel voorkomen in steden hebben een relatief groot brein ten opzichte van de rest van hun lichaam. Dat blijkt uit onderzoek van Europese wetenschappers Een groot brein zorgt er waarschijnlijk voor dat sommige vogelsoorten zich gemakkelijker kunnen aanpassen aan de wisselende omstandigheden in steden dan concurrerende soorten met minder grote hersenen.

    Met name roodborstjes, kraaien en boomklevers zijn in een stadse omgeving waarschijnlijk in het voordeel door het formaat van hun brein. Dat meldt BBC News op basis van onderzoek van de Universiteit van Uppsala in Zweden

    Blue tit (c) Kim Taylor / NPL

    Urban birds are more resourceful
    zie ook   —> 
    (Koolmezen  eten  overwinterende vleermuizen ) 

    Stamboom

    De wetenschappers hebben de stamboom van 82 vogelsoorten bestudeerd die voorkomen in 12 steden in Frankrijk en Zwitserland. Uit hun analyse bleek dat de soorten die het meest dominant waren in de stadse omgevingen relatief grote hersenen hadden. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Biology Letters.

    Centrum

    Eerdere studies hebben al uitgewezen dat dieren met een groot brein zich over het algemeen makkelijker kunnen aanpassen aan nieuwe omgevingen. Het is voor het eerst dat het formaat van hersenen door wetenschappers rechtstreeks wordt gekoppeld aan de overlevingskansen van soorten in de stad. “Het centrum van een stad is een nieuwe en onherbergzame omgeving voor de meeste vogels”, verklaart onderzoeker Alexei Maklakov. “Het is belangrijk dat ze het vermogen hebben om nieuwe technieken te ontwikkelen voor de jacht, het verzamelen van voedsel en het bouwen van nesten.”

    Uitsterven

    Volgens de wetenschappers kunnen hun bevindingen worden gebruikt om te voorkomen dat bepaalde vogels uitsterven in stedelijke gebieden. “De studie suggereert dat sommige vogelsoorten zich niet snel zullen aanpassen aan veranderende omstandigheden”, aldus Maklalov. “Als we deze vogels in de stad willen zien, moeten we hun natuurlijke omgeving nabootsen.”

     

    VOGELS EN SIGARETTENPEUKEN

    http://www.nature.com/news/city-birds-use-cigarette-butts-to-smoke-out-parasites-1.11952

    Suárez-Rodríguez, M., López-Rull, I. & Garcia, C. M. Biol. Lett. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2012.0931 (2012).

     

    Stadsvogel gebruikt peuken in nest

    sigaret nest

    De ontwikkeling is vooral zichtbaar bij vogels in drukke steden. Die moeten het doen met alles dat voorhanden is. In sommige nesten werden vijftig peuken aangetroffen. De sigaretten helpen waarschijnlijk  ook om het nest te isoleren en de jonge vogels warm te houden. 

     

     

    5/12/12  Bron: AD.nl   : Mirjam van Putten 

    Verdelgings middelen gebaseerd op nicotine basis worden gebruikt om sommige gewassen te beschermen tegen insecten

    De huismus heeft niet zozeer haar gedrag, maar wel haar ‘woning’ aan
    de stad aangepast. Ze gebruikt sigaretten­peuken om haar nest te
    isoleren. Gemiddeld worden in een nest acht peuken gevonden. De dikke
    filter van de sigaretten beschermt het jonge mussengezin beter tegen
    de koude dan de twijgjes en dorre bladeren die de vogels in hun
    natuurlijke omgeving gebruiken.

    De nicotine houdt dan weer ongewenste
    insecten op afstand.

    stadsmus

     

    Een vogeltje met een sigarettenpeuk zien vliegen ? ze eten het niet op maar gebruiken de peuken voor de bouw van hun nest.

    Mexicaanse wetenschappers ontdekten dat sigarettenpeuken in nesten van veel voorkomende stadsvogels het aantal parasieten drastisch doet afnemen. De vogels lijken zich dus aan te passen aan hun stedelijke leefomgeving.
    Om dit te onderzoeken bevestigde het team Constantino Macías Garcia van de National Autonomous University van Mexico een soort warmteval aan de nesten van 28 mussen en 27 vinken. Als parasieten hier op af kwamen, bleven ze vastplakken aan een plakband.    De vallen hadden elektronische resistors aan twee kanten van de nesten om warmte op te wekken om de parasieten zoals mijten in de nesten te lokken..Het team bevestigde ook gebruikte en ongebruikte mondstukken (filters) in de nesten om vast te stellen of de mijten misschien een voorkeur hadden.
    Nadat de  jonge  vogels het nest hadden verlaten, werden de nesten verzameld en geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat hoe meer peuken een nest bevatte, des de minder parasieten er op het plakband zaten. Bovendien ontdekten de Mexicaanse wetenschappers dat nesten met gebruikte peuken tot wel 60 procent minder parasieten aantrokken.

    De vallen waarin gebruikte filters waren gebruikt, bevatten gemiddeld 60% minder mijten dan de nesten met ongebruikte filters. Dit suggereert dat nicotine en andere chemicalien die in sigaretten voorkomen inderdaad een bestrijdende werking hebben tegen mijt, want deze stoffen komen alleen met het roken van de sigaret in de filter terecht.
    Isolatie

    Het is nog onduidelijk of de vogels de peuken  wél  als   anti-parasiet middel gebruiken.

    ‘Het is ook goed mogelijkheid dat de vogels de peuken voor isolatie gebruiken uit gebrek aan veren of dons’, zegt Macías Garcia tegen New Scientist. (1)

     

    Veel werk wordt gedaan om aan te tonen dat mensen een negatieve invloed hebben op vogels en dieren in de natuur, zegt Paige Warren, van de universiteit van Massachusetts, die niet betrokken was bij deze studie. Maar er zijn ook veel nieuwe dingen beschikbaar voor steedse vogels en  andere stadsdieren   

    De volgende stap van het team is nu om uit te vinden aan welke filters (mondstukken) de vogels voorkeur geven als ze de keuze gegeven wordt tussen gebruikte en ongebruikte filters.

    Vogels kunnen het verschil ruiken en als ze de voorkeur geven om gebruikte filters te gebruiken dat suggereert dat de vogels weten dat gebruikte mondstukken de mogelijkheid hebben om parasieten te bestrijden.

    Het team is ook van plan om uit te vinden of de stoffen in de gebruikte filters kwaadaardig zijn voor de vogels.

    Dave Shutter een bioloog aan de Arcadia Universiteit in Wolfsville, Nova Scotia, Canada, beschrijft de studie als “heel interessant”, maar de resultaten zijn erg vaag.

     

    (*1)   Immers  verraffelde  filters van sigaretten    zijn ook  opvalllend  aanwezig …. Overigens vervlechten stadsmerels   ook plastic linten , verpakkingsmateriaal en oude cassettebandjes  bij de opbouw van hun nesten ….

    City birds may use cigarettes as substitutes for fresh vegetation that drives away parasites.

    In nesten met weinig parasieten troffen de onderzoekers een grote hoeveelheid celluloseacetaat aan, het hoofdbestanddeel van sigarettenfilters. Mogelijk jaagt de nicotine in de  gebruikte filterpeuken de ongenode gasten op de vlucht.

    Het was volgens het blad Nature al langer bekend dat vogels hun nest met parasietwerende materialen vullen, zoals bepaalde planten. De uitkomst van de studie lijkt dan ook een logisch gevolg van het aanpassingsvermogen van vogels in stedelijke gebieden.

    Nuttig vergif

    Nicotine is een giftig bijproduct van de tabaksplant en werd vaker gebruikt als ongediertebestrijding bij gewassen en tegen parasieten bij pluimvee. Ook parasieten bij mensen werden in de 19e eeuw geregeld bestreden met nicotine. Volgens een uitgave van het U.S. Air Force Survival Handbook uit 2008 kan in ernstige gevallen het eten van een sigaret uitkomst bieden bij parasieten in de ingewanden.

     

    Vogels weren parasieten met peuken
    © bionieuws
    Stadsvogels bekleden hun nesten wellicht met sigarettenpeuken om nestparasieten af te
    schrikken. Dat concluderen Mexicaanse onderzoekers op basis van een experiment
    gepubliceerd in Biology Letters (februarinummer 2013). Hierbij plaatsten ze warmtevallen
    bedekt met vezels van gerookte en ongerookte sigaretten in nesten van mussen en vinken.

    Opnesten met gerookte sigaretten bleken minder ectoparasieten  af te komen dan bij
    nesten met ongerookte sigaretten. De onderzoekers verklaren deze verschillen door de
    werking van nicotine en andere bestanddelen van gerookte sigaretten.

    Ze halen ander onderzoek aan waaruit blijkt dat vogels soms ook zelf hun nesten bekleden met gevonden
    sigarettenpeuken. Ook is bekend dat vogels andere plantaardige materialengebruiken als
    nestbekleding om parasieten te weren

     

     

     

    Brein van sommige dier soorten  wordt (tijdelijk) groter als wij hunleefgebied veranderen

     23 augustus 2013  1

    spitsmuis

    Wanneer wij mensen het leefgebied van dieren overhoop gooien (bijvoorbeeld van een bos een stad maken) dan heeft dat verstrekkende gevolgen. Sommige dieren weten gelukkig in zo’n situatie het hoofd boven water te houden. Simpelweg door dat hoofd groter te maken. Dat blijkt uit een nieuw onderzoek.

    De onderzoekers verzamelden de schedels van tien verschillende soorten dieren, waaronder die van vleermuizen, eekhoorns en spitsmuizen. Ze verzamelden niet alleen schedels van dieren die recent doodgegaan waren. Ook bestudeerden ze de schedels van dieren die aan het begin van de twintigste eeuw al het loodje hadden gelegd.

    Slimmer
    De onderzoekers ontdekten dat de stadse exemplaren van twee soorten een groter brein hadden dan hun soortgenoten op het platteland. Dat suggereert dat slimme dieren het in de stad beter doen.

    HET IS NOG NIET HELEMAAL DUIDELIJK OF HET GROTERE BREIN HET RESULTAAT IS VAN EVOLUTIE, MAAR HET LIJKT ER WEL OP

    Nog groter?
    Op basis daarvan verwachtten de onderzoekers dat het brein van stadse dieren alleen maar groter zou worden. Maar dat was niet het geval, vertelt onderzoeker Emilie Snell-Rood.

    “We zagen de schedelcapaciteit van stadse exemplaren door de tijd heen niet verder groeien. Sterker nog: bij twee soorten nam deze na verloop van tijd zelfs weer af.” Snell-Rood denkt dat wel te kunnen verklaren. Hersenweefsel vraagt veel energie. En de energie die de dieren daarin stoppen, kunnen ze niet in de voortplanting stoppen. “Dat kan verklaren waarom we bij twee soorten na verloop van tijd een afname in de schedelcapaciteit zien. Grotere hersenen zijn wellicht alleen voordelig tijdens het koloniseren van de stad.”

    Veranderingen op het platteland
    En niet alleen een stedelijke omgeving maakt het brein van dieren groter. De onderzoekers ontdekten ook dat het brein van vleermuizen en spitsmuizen op het veranderende platteland groeide. De onderzoekers wijzen erop dat veranderingen op het platteland klaarblijkelijk net zo ingrijpend kunnen zijn als de totstandkoming van steden. Vandaar dat ook de dieren op het platteland moeten investeren in een groter brein.

    Evolutie
    Onduidelijk is nog of het grotere brein van de dieren het resultaat is van evolutie. Maar het lijkt er wel op. “We zagen geen veranderingen in de lichaamsgrootte, dat suggereert dat het niet met voeding te maken heeft, maar eerder een evolutionaire reactie is.”

    “Het herinnert ons aan het feit dat populaties zich aanpassen en dat in ieder geval sommige soorten veranderingen in de omgeving die door mensen worden veroorzaakt, kunnen bijbenen.” Door te achterhalen welke soorten dat zijn, kunnen er wellicht betere keuzes worden gemaakt wanneer mensen moeten beslissen om een bepaald natuurlijk gebied wel of niet te cultiveren.

    Bronmateriaal:
    U of M researchers find brain size tracks human-induced changes to the environment in some species” – UMN.edu
    De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Holger Casselmann (via Wikimedia Commons).

    Vogels zingen ‘s nachts wegens lawaai overdag

    donderdag 26 april 2007 /Lindsey van den Heuvel Vogels laten hun gezang in steden steeds vaker ‘s nachts horen. Dat komt door het lawaai overdag. Stadsvogels zingen 's nachts

    vlaamse gaai (niet bepaald een “zingende “vogel) Stadsvogels zingen ‘s nachts Dit blijkt uit onderzoek van de Universiteit van Sheffield. Licht of lawaai? Tot nu toe werd gedacht dat de vogels voor de gek werden gehouden door het vele licht in de stad. Ze zouden denken dat het dag was, en daardoor zo actief zijn. Het licht blijkt slechts voor een klein deel de oorzaak. Volgens Richard Fuller van de Universiteit van Sheffield werd dit al betwijfeld. De dieren zouden wel slimmer zijn. Volgens de onderzoekers is er een verband tussen het nachtelijk gezang en het stadsgeluid van overdag. In de gebieden waar de vogels ’s nachts zingen, blijkt het geluidsniveau overdag 10 maal zo hoog te zijn dan op plekken waar vogels ’s nachts slapen, zegt Fuller tegen de BBC. Want overdag verliezen ze het van de stadse geluiden; ze komen er niet bovenuit. Dat leidde tot de conclusie dat de vogels wegens het lawaai de keuze hebben gemaakt ’s nachts te zingen.

    Bronmateriaal:
    Persbericht Universiteit Leiden

    Stadse merel genetisch afwijkend
    9 MEI 2007
    Stadse merels trekken ‘s winters veel minder weg dan hun soortgenoten uit het landelijk gebied. Volgens Duitse onderzoekers is dat waarschijnlijk het gevolg van verschillen in het DNA. De aanpassing aan het leven in de stad kan bij merels leiden tot meer nageslacht, blijkt uit de studie, die is gepubliceerd in het tijdschrift Ecology.
    albinomerel Grembergen –  een ( vermengde )  albino-stadsmerel in de tuintjes aan de Sportpleinstraat

    Wikipedia zegt dit over Albino merels: “Zoals bij meer dieren het geval is, komt ook bij de merel, en dan vooral de stadsmerel, soms een albino-vorm voor. De snavel is dan wel geel, maar het verenkleed spierwit met mogelijk één of twee verdwaalde donkere veertjes. Ook andere soorten kleurveranderingen komen voor.”

    - See more at: http://www.editiedendermonde.be/2008/02/26/albino-stadsmerel-gespot-in-grembergen/#sthash.VMYiQJoJ.dpuf

    De stadse populaties van vogels die normaal gesproken ‘s winters wegtrekken, zoals de merel en de roodborst, verschillen van de populaties die bij bos en in agrarische landschappen voorkomen. Ze trekken veel minder weg om te overwinteren dan gebruikelijk, bleek al uit eerder onderzoek. De Duitse onderzoekers wilden vaststellen of dit gedrag veroorzaakt wordt door de omgeving, of door de afwijkende genen van de populatie.
    Om de genetische verankering van het gedrag vast te stellen brachten ze vogels groot die uit de stad afkomstig waren, en uit het bos, en hielden hun bewegingen dag en nacht in de gaten. Ook het vetpercentage in het lichaam werd gemeten, omdat dit een indicatie is of een vogel zich voorbereidt om te migreren. Daarnaast keken ze naar de mate waarin de vogels seksueel volgroeid waren. Daarmee wilden de onderzoekers bepalen of het seizoen waarin de voortplanting begint, be챦nvloed wordt door migratie.
    De vogels vertoonden, geheel volgens verwachting, meer tekenen van migratie in het voorjaar en de herfst. Ze bouwden meer lichaamsvet op en waren ’s nachts actiever dan anders. Bij de vrouwtjesvogels was daarbij weinig verschil in gedrag zichtbaar tussen de vogels uit de stad en uit het bos. De mannetjes uit de stad daarentegen, maakten zich minder vaak op voor de migratie dan de mannetjes uit het bos. Ook ontwikkelden zij vroeger in het seizoen hun geslachtsorganen. De migratieverschillen tussen stadse en landelijke vogels blijken hiermee dus genetisch verankerd, bij de mannetjes althans.
    De niet-wegtrekkende vogels in de stad hebben als voordeel dat zij eerder hun territorium kunnen vormen en een vrouwtje zoeken. De vogels hebben bovendien een langer seizoen voor de voortplanting. De stadse mannetjes blijken daar dan ook helemaal voor uitgerust, door eerder geslachtsrijp te zijn. Het blijkt dus dat het stadse ecosysteem, waar het vroeger in het seizoen geschikt is om te broeden, tot een genetische selectie heeft geleid op niet-wegtrekkende individuen die vroeg geslachtsrijp zijn.
    Wat het verschil tussen mannetjes en vrouwtjes veroorzaakt is nog niet duidelijk. De onderzoekers geven hiervoor verschillende verklaringen. Zo zou voor de vrouwtjes het voordeel van in de stad blijven, kunnen verdwijnen door een hogere sterfte in de winter. Dit zou te danken zijn aan hun kleinere lichamen en de grotere concurrentie in de stad.Informatie: esapubs.org/esapubs/journals/ecology.htm

    Bijvoederen in de winter geeft aanleiding tot soortvorming

    Rolhausen et al. – Current Biology 19, 1–5, December 29, 2009, DOI 10.1016/j.cub.2009.10.061 Het is al lang bekend dat de mens een grote invloed heeft op zijn omgeving, en daardoor ook evolutieprocessen kan beïnvloeden. Nu zijn er aanwijzingen dat zelfs een schijnbaar onschuldige ingreep als vogels bijvoederen in de winter de evolutie van migrerende vogels kan stuwen. De Centraal-Europese zwartkop (Sylvia atricapilla, zie foto) is een zangvogel die in zowat geheel Europa voorkomt. De vogels zijn in onze streken te zien vanaf april – in de winter migreren ze naar het Middellandse Zeegebied. Nu blijkt uit een recente studie in Current Biology dat een deel van de populatie in plaats van te migreren naar het zuidwesten een kortere route neemt naar het noordwesten, naar de Britse eilanden. Daar kunnen ze rekenen op mensen die hen bijvoederen. Er blijkt een duidelijk morfologisch verschil te ontstaan tussen de noordelijke en zuidelijke groepen: de vogels die de nieuwe noordwesterse migratieroute kiezen, hebben kortere en rondere vleugels, een smallere snavel en kleuren die licht verschillen van die vogels die de oude zuidoostelijke richting volgen. Dit is een aanwijzing dat bijvoederen de evolutie van een soort kan beïnvloeden, en zelfs op termijn zou kunnen aanleiding geven tot een nieuwe soort. http://evodisku.multiply.com/journal/item/740/ZWARTKOP_2 zwartkop http://www.nibi.nl/files/documents/Evolutie_in_actie_lln.pdf Hongerige meeuw doet zich tegoed aan een dood konijn. Een ekster kijkt toe.   Foto Hollandse Hoogte

    Meeuwen eten steeds vaker zoogdieren

    22 juni 2010 

    Nederlandse meeuwen vangen hazen. En mollen en muizen. Kleine mantelmeeuwen en zilvermeeuwen eten van nature vooral vis en schelpdieren. Maar nu ze zich steeds verder in het binnenland vestigen, schakelen ze gerust over op wollige prooien. Nederlandse biologen schrijven dat in het eind vorige week verschenen vakblad Lutra. „Er is al een levende meeuw gezien waarbij een mol door de buikwand naar buiten kroop”, zegt bioloog Kees Camphuysen. „Het bekwam hem slecht.” Het vergaat de zilvermeeuwen en kleine mantelmeeuwen slechter sinds de jaren tachtig en negentig van de vorige eeuw. Vossen eten in de duinen de jongen op, vissersschepen gooien zeker de afgelopen jaren minder vis overboord. En al eerder waren de vuilnisbelten afgedekt. Vandaar dat de meeuwen ander voedsel zoeken. Stadsbewoners zien ze rond frietkramen cirkelen en gestrooide boterhammen uit parken en tuinen opslokken. Maar dat is slechts een klein deel van het verhaal.

    De biologen peuterden op Vlieland, Texel en in Noord-Holland de resten uit elkaar die meeuwen hadden overgelaten. Stukken vlees, skelet en haar, opgebraakt of laten vallen. En wat zagen ze onder andere: halve of hele mollen. Stekels van egels. Stukken konijn. Achterpoten van jonge haasjes. „De meeuwen cirkelen achter de ploeg. Dan komen er insecten en wormen omhoog, maar ook kapot gehakte mollen”, vertelt Camphuysen van het zee-instituut NIOZ op Texel. Ze pikken ook aan verkeersslachtoffers (egels), en vangen zelf beesten. „Jonge dieren vooral, dat is makkelijker dan een volwassen haas. En er is een waarneming dat een meeuw naast een molshoop stond te posten.” Vooral de meeuwen die in een kolonie bij Purmerend leven, eten zoogdieren – voor zover dat afgeleid kan worden uit de voedselresten. Zacht voedsel zoals brood en wormen is nauwelijks terug te vinden. Op de Wadden eten de zilvermeeuwen en kleine mantelmeeuwen nog steeds hun visdieet, maar ook daar zijn er zoogdierliefhebbers. Een enkeling heeft zich gespecialiseerd in konijnen, vertelt Camphuysen. „Maar er is er hier op Texel ook één die kauwtjes pakt die met de veerboot meevliegen. Hij houdt ze onder water en verdrinkt ze.”

    De evolutie van de scholekster

    scholekster nadert voorrangskruising

    Het was al een paar jaar bekend dat de scholekster op platte grinddaken in het binnenland broedt. En die trend zet door. Het blijft een vreemd gezicht als je scholeksters alleen kent van de waddeneilanden, en je ze opeens over de daken ziet, en vooral hoort, vliegen. Sommige flatbewoners klaagden al over nachtelijke geluidsoverlast. Nog vreemder is het een jonge scholekster op een parkeerplaats bij een flat te zien ronddrentelen, gevolgd door ongeruste ouders die het beestje van verse wormen voorzien. scholekster met jong in de bebouwde kom Scholekster met jong in de bebouwde kom. scholelsters verruilen de kokkels, mosselen en wadpieren van de waddenzee voor regenwormen die ze op grasvelden weten te bemachtigen. De merels krijgen er een voedselconcurrent bij. Aan de jongen worden heel andere eisen gesteld dan aan jongen op de wadden. Scholeksters zijn normaal grondbroeders en de jongen kunnen gewoon net zo ver lopen als ze willen. Maar wat te doen als je een dakrand tegen komt? Selectiedruk zal er in de loop van generatie’s voor moeten zorgen dat ze niet te vroeg van het dak af willen. Soortgelijke situaties zijn bekend bij zeevogels die op hoge kliffen broeden. De jongen moeten niet te vroeg uitvliegen, maar hebben in ieder geval een zachte landing op zee in het vooruitzicht. De stadsscholeksters hebben niet zo’n zachte landing in het vooruitzicht. Het jong dat ik zag heeft het in ieder geval overleeft. Zal hij/zij later ook weer op daken broeden? Vast wel. Misschien zijn we getuige van de vorming van een ondersoort. Het ga je goed, stadsscholekster!

    scholekster jong in de bebouwde kom

    een onnatuurlijke omgeving voor een scholekster WIST U DAT…Vogels in de buurt van een drukke weg speciaal hiervoor evolueren?

    Vogels evolueren om aanvaring met auto te voorkomen

     19 maart 2013  
    zie  over verkeersslachtoffers  boerenzwaluw en empathie  <—Doc archief …. 

    klifzwaluw Kunnen vogels evolueren om de kans dat ze verkeersslachtoffers worden, te verkleinen? Een nieuw onderzoek wijst erop van wel. Wetenschappers ontdekten dat de vleugels van klifzwaluwen in de buurt van een drukke weg korter werden en dat het aantal dode klifzwaluwen op de weg sterk afnam. Onderzoeker Charles R. Brown bestudeert de klifzwaluwen in het westelijke deel van Nebraska al gedurende dertig jaar. Samen met zijn collega’s verzamelde hij in die periode honderden dode klifzwaluwen nabij (spoor)wegen en andere broedplaatsen. Toen de onderzoekers de verzamelde klifzwaluwen analyseerden, ontdekten ze twee opvallende trends. “Het aantal verkeersslachtoffers nam af en de vogels die langs de autosnelweg werden gevonden hadden een grotere spanwijdte,” vertelt Brown. Natuurlijke selectie Zou het zo kunnen zijn dat de klifzwaluwen op het gevaar dat de autoweg vormt, reageren? Zou het kunnen dat er een eigenschap is die de kans om verkeersslachtoffer te worden, verkleint en dat deze eigenschap door natuurlijke selectie terrein wint? Brown en zijn collega’s stellen op basis van hun onderzoek van wel. Hun studie wijst erop dat klifzwaluwen morfologische veranderingen ondergingen die werden ingegeven door natuurlijke selectie.

    Snelle evolutie “Het onderzoek laat zien dat evolutie op heel korte termijn (dertig jaar) kan werken en dat bepaalde eigenschappen van vogels kunnen veranderen,” stelt Brown. “Deze dieren hebben zich aangepast aan hun stedelijke omgeving met veel verkeer, misschien deels door hun kleinere spanwijdte waardoor ze beter kunnen manoeuvreren en een grotere kans hebben om auto’s te ontwijken.” En waarschijnlijk zijn de klifzwaluwen niet de enigen die zich aanpassen naan de nieuwe omstandigheden  door de mens veroorzaakt  . “Biologen kunnen nog wel eens veel meer vergelijkbare voorbeelden vinden van hoe dieren zich aan het landschap en landgebruik van de mens aanpassen.” Het onderzoek wijst er ook op dat klifzwaluwen van elkaar leren. Wanneer ze zien hoe andere zwaluwen uit hun kolonie door een auto geraakt worden en sterven, kunnen ze leren om de voertuigen te vermijden en zo hun overlevingskansen te vergroten. Het volledige onderzoek is terug te vinden in het blad Current Biology. WIST U DAT…

    …stadse vogels sneller volwassen worden?

    STADSVOSSEN Religieuze ceremonie dwingt vissen om te evolueren  /  4 september 2010: Caroline Hoek http://www.scientias.nl/religieuze-ceremonie-dwingt-vissen-om-te-evolueren/15853 In het zuiden van Mexico heeft een inheems volk de goden eeuwenlang om regen gevraagd door de vissoort Poecilia mexicana met een natuurlijk gif te verdoven. Zodra de vis bezweek, werd deze als een cadeautje van de goden gezien en genuttigd. Nu hebben wetenschappers ontdekt dat deze religieuze ceremonie de evolutie van de vis sterk heeft beïnvloed. De vissen die resistent zijn tegen het verdovende middel blijven in leven en zijn in staat om hun genen door te geven. De anderen bezwijken en sterven dus uit. Papje De religieuze ceremonie wordt elk jaar in de heilige week voor Pasen gehouden. De bevolking neemt enkele wortels van de tropische plant Lonchocarpus urucu. Het goedje wordt gemixt met andere substanties zodat een papje ontstaat en dat wordt in bladen gevouwen. Het pakketje wordt in de grot waar de vissoort leeft gegooid. Gevolg: de vissen komen bovendrijven. De inheemse bevolking ziet dat als een cadeautje van de goden die in de onderwereld leven. Onderzoek Wetenschapper Michael Tobler was in de buurt voor een ander onderzoek, toen hij de ceremonie ontdekte. Hij vroeg zich af of de religieuze bijeenkomst de evolutie van de vissen overhoop gooide en nam wat watermonsters in het gebied waar de inheemse bevolking de ceremonie uitvoerde. Ook nam hij watermonsters van ‘schoon’ water. Langste eind Vervolgens verzamelde hij wat vissen uit de grot waar de ceremonie plaatsvond en vissen die nooit aan het goedje waren blootgesteld. Hij ontdekte dat de eerste groep veel beter tegen het gif kon dan de andere groep. De vissen die de ceremonie vaker meemaakten, konden zo’n vijftig procent langer blijven zwemmen. Blijkbaar heeft door de ceremonie een selectie plaatsgevonden waarbij de vissen die het gif konden verdragen aan het langste eind trokken. Natuur en cultuur “Wat het meest opwindende is, is dat we in staat waren om deze verbindingen tussen de natuurlijke wereld en cultuur te vinden,” vertelt Tobler. “We ontdekten dat de lokale bevolking door de generaties heen het evolutionaire pad van deze vis heeft beïnvloed.” De lokale overheid heeft de religieuze ceremonie inmiddels verboden en wil de vis zo in bescherming nemen. Bronmateriaal: “Religious Ceremony Forces Fish to Evolve or Die” – Livescience.com

    Proteinen evolutie in slangen
    Evolutie vanTTX-resistentie in de slang Thamnophis
    Gewone kousenbandslang(Thamnophis sirtalis)een soort met12 ondersoorten
    Goede zwemmers en jagers op amfibieën, insecten, vissen en kleine vogels
    Colubridae (Gladde slangen)
    San Francisco lintslang (Thamnophis sirtalis tetrataenia)
    (1) =TTX = Tetrodotoxine,= het gif in het prooidier
    Ruwe salamander (Taricha granulosa-)
    Neurotoxinen: de natuur vecht terug

    http://www.kennislink.nl/web/show?id=96384 In 1979 in Oregon, Verenigde Staten, was een 29-jaar oude student gezellig een borrel aan het drinken op een feestje. Plotseling zakte hij in elkaar en kort daarna kwam hij te overlijden. Na onderzoek bleek dat hij voor een weddenschap een bepaald soort watersalamandertje had doorgeslikt. Vele jaren eerder was een 26-jarige student vergiftigd na het consumeren van een soortgelijk watersalamandertje – ook voor een dronkemansweddenschap. Gelukkig heeft hij over moeten geven en kon zo de weddenschap overleven. Helaas zijn er ook mensen die minder geluk hebben; jaarlijks overlijden in Japan meer dan 50 personen na consumptie van ‘fugu’, ofwel kogelvis. Dankzij strenge regels voor restaurants en groothandels daalt het aantal doden veroorzaakt door consumptie van fugu elk jaar. Toch blijft deze bijzondere vis een van ‘s werelds meest dodelijke lekkernijen.

    Afb. 1: Kogelvis van de familie Tetraodontidae

    Alle bovenstaande slachtoffers hebben één ding gemeen: ze hebben allemaal één van de meest potente neurotoxinen ter wereld ingenomen: tetrodotoxine, ofwel TTX. Slechts één milligram of minder –een hoeveelheid ter grootte van een speldenknop- is voldoende om een volwassen mens te doden. Tetrodotoxine komt voor in hoge concentraties in de ovaria, lever, huid en andere organen van diverse soorten kogelvissen van de familie Tetraodontidae (zie afbeelding 1). Ook komt het voor op de huid van een watersalamander van de soort Taricha granulosa(zie afbeelding 2).

    Afb. 2: De ruwhuidige watersalamander, ofwel Taricha granulosa

    Dit zijn echter niet de enige dieren die zulke giftige stoffen bij zich dragen. In de natuur komen zeer veel giftige planten en dieren voor. Deze gifstoffen, ook wel toxinen genoemd, hebben al eeuwen vele toepassingen. Zo worden gifstoffen bijvoorbeeld gebruikt voor de jacht, als medicijn of als geestverruimend middel. Veel van deze natuurlijk voorkomende toxines be챦nvloeden het zenuwstelsel en worden daarom ook wel neurotoxinen genoemd. Botuline toxine Een ander zeer potent neurotoxine wordt geproduceerd door bacteri챘n van de soort Clostridium botulinum en Clostridium butyricum. Deze bacteri챘n produceren het zeer giftige botuline. Inname van de toxine-producerende bacterie leidt tot spierzwakte, zenuwuitval en in het ergste geval de dood. Dit ziektebeeld wordt ook wel botulisme genoemd. Botulisme bij mensen is een zeer zeldzame, maar ernstige ziekte. Er bestaan twee soorten: voedselbotulisme en botulisme door dode waterdieren. Voedselbotulisme kun je krijgen door besmet voedsel te eten; waterbotulisme door contact met besmette dode vissen en watervogels. Je loopt alleen een risico op voedselbotulisme als groenten, fruit, vis- en vleesproducten niet volgens de richtlijnen zijn klaargemaakt. Het gaat vooral om conserveren, inmaken of wecken. Bij producten uit de winkel is het risico minimaal. Een infectie is eenvoudig te voorkomen: ga niet in water waarin dode dieren liggen en kook ingemaakt voedsel dat verdacht is, minstens 10 minuten. Botuline toxinen zijn vrij complexe eiwitten en komen in 7 verschillende vormen, namelijk de A, B, C, D, E, F en G variant. Botuline toxine A is voor de mens het gevaarlijkst. Botuline toxinen C en D veroorzaken botulisme in dieren.

    Afb. 3: Schematisch weergave van de natrium- en kaliumkanalen op een axon. De actiepotentiaal wordt ge챦nitialiseerd door opening van de natriumkanalen met de daaropvolgende instroom van natriumionen. Hierna sluiten de natriumkanalen en openen de kaliumkanalen met een uitwaartse kaliumstroom tot gevolg. De uitwaartse kaliumstroom zorgt voor herstel van de potentiaal.klik op de afbeelding voor een grotere versie

    Signaaloverdracht Om te begrijpen hoe botuline toxine precies werkt, moet je inzicht hebben in de signaaloverdracht in het menselijk lichaam. Alle spieren in het lichaam (dus ook je hart en ademhalingssysteem!) worden aangestuurd door zenuwen. Een signaal van de zenuwcel wordt in de vorm van een actiepotentiaal via de zenuwuitlopers (axonen) naar het zenuwuiteinde geleid. De actiepotentiaal is het resultaat van verschillende ionenstromen (zie afbeelding 3). In het celmembraan van de zenuwcel bevinden zich natrium- en kaliumkanalen. Als er een actiepotentiaal optreedt, stromen natriumionen door de natriumkanalen naar binnen en de kaliumionen door de kaliumkanalen naar buiten. Het gevolg is een ladingsverschil ofwel potentiaal (de ‘actiepotentiaal’) dat zich verplaatst langs het axon naar het zenuwuiteinde.

    Afb. 4: Schematische weergave van een synaps. De actiepotentiaal beweegt zich langs het axon naar het zenuwuiteinde. Door het potentiaalverschil worden de spanningsgevoelige calciumkanalen geopend en stroomt calcium naar binnen. Door de verhoogde calciumconcentratie in de cel, zullen de blaasjes met acetylcholine fuseren met het celmembraan, waardoor acetylcholine in de synaptische spleet vrijkomt. Acetylcholine diffundeert naar de acetylcholinereceptoren op het andere zenuwuiteinde, waarna natriumionen door deze kanalen naar binnen stroomt. Dit zorgt weer voor een nieuwe actiepotentiaal. Het acetylcholine in de synaptische spleet wordt afgebroken door het enzym acetylcholine-esterase tot choline en acetaat. Deze stoffen worden weer in het zenuwuiteinde opgenomen en gebruikt voor de aanmaak van acetylcholine.klik op de afbeelding voor een grotere versie

    Tussen twee zenuwuiteinden zit een kleine ruimte, ook wel de synaptische spleet genoemd. Omdat de actiepotentiaal niet over deze spleet ‘heen kan springen’, wordt bij het zenuwuiteinde de actiepotentiaal omgezet in een chemisch signaal. Door middel van ‘boodschapperstoffen’ ofwel neurotransmitters wordt het signaal overgebracht naar de andere kant van de synaptische spleet. Afbeelding 4 toont een schematische weergave van een synaps. De actiepotentiaal verplaatst zich via het axon naar het zenuwuiteinde. Eenmaal daar aangekomen activeert de actiepotentiaal spanningsgevoelige calciumkanalen. De calciumkanalen gaan open en calcium ionen kunnen de cel binnen stromen. De calcium ionen zorgen ervoor dat de neurotransmitter (in dit geval acetylcholine) uit de neurotransmitter blaasjes wordt vrijgegeven in de synaptische spleet. Daar zal acetylcholine diffunderen naar de acetylcholine-receptoren op het andere zenuwuiteinde. Als acetylcholine bindt op de receptoren zullen de ion-kanalen open gaan en zullen er natriumionen naar binnen stromen, waardoor weer een actiepotentiaal ontstaat. De acetylcholine in de synaptische spleet wordt opgeruimd door het enzym acetylcholine-esterase. Acetylcholine-esterase splitst acetylcholine in acetaat en choline, waarna deze stoffen weer worden opgenomen door de zenuwcel. Als dit enzym er niet zou zijn, zou acetylcholine achterblijven in de synaps en zorgen voor een voortdurende signaaloverdracht. Werking botuline toxine Veel neurotoxinen grijpen ergens in het proces van signaaloverdracht aan. Botuline toxine grijpt aan op de neurotransmitter blaasjes. Het toxine voorkomt fusie van het blaasje met het celmembraan. Hierdoor wordt er geen neurotransmitter vrijgegeven en zal het signaal niet doorgegeven worden. Het gevolgd is dan dat diverse spieren zullen verslappen. Bij besmetting met botuline toxine ondervinden besmette personen problemen met het zicht en hebben ze moeite met spreken. In een later stadium worden de arm- en beenspieren slap en zal men ademhalingsproblemen en ontregeling van het hartritme krijgen. Dit kan uiteindelijk leiden tot de dood. Botox짰 Vanwege hun specifieke werking zijn botuline toxinen van belang in de medische wereld. Injecties met botuline toxine in spieren of in de huid, worden sinds enkele jaren op grotere schaal gebruikt bij de behandeling van een groot aantal neurologische aandoeningen. Botuline toxinen worden gebruikt bij aandoeningen met verhoogde spierspanning. Meestal gaat het hier om onwillekeurige spieractiviteit, zoals bij spasticiteit en dystonie, een aandoening met onwillekeurige bewegingen of spasmen van de ledematen. Voordat botuline toxine gebruikt kan worden als therapie, wordt het toxine ge챦soleerd en vermengd met menselijk albumine eiwit. Een bekend preparaat op basis van botuline toxine is Botox짰. Dit product heeft de afgelopen tijd veel media-aandacht gekregen, omdat het in schoonheidsklinieken gebruikt wordt bij de bestijding van rimpels. Er zijn bekende Nederlanders die zweren bij het gebruik van deze injecties!

    Schaaldiervergiftiging Naast botuline toxine zijn er nog meer toxinen waarmee mensen direct in contact kunnen komen. E챕n daarvan is saxitoxine. Dit neurotoxine wordt geproduceerd door bepaalde soorten giftige algen, de zogenaamde dinoflagellaten, van de soort Alexandrium (ook bekend als Gonyaulax, zie afbeelding 5). Sommige dinoflagellaten bevatten een rood pigment. Bij warm weer vermenigvuldigen deze algen zeer snel, waardoor het water rood kan kleuren (zie afbeelding 6).

    Afb. 5: De saxitoxine-producerende dinoflagellaat Alexandrium tamarense

    De alg maakt het saxitoxine aan binnen de eigen celwand, en scheidt dit niet uit. Het toxine kan dus alleen via een voedselketen in mensen terechtkomen. Bijvoorbeeld door het eten van mosselen die zich tegoed hebben gedaan aan een overmaat giftige algen en het toxine hebben opgeslagen. Het eten van saxitoxine-bevatttende schelpdieren leidt tot verlamming van de spieren, een verschijnsel dat beter bekend staat als ‘verlammende schelpdier vergiftiging’, ofwel ‘Paralytic Shellfish Poisoning’.

    Afb. 6: “…en al het water in de rivier werd in bloed veranderd. En de vis, die in de rivier was, stierf; en de rivier stonk, zodat de Egyptenaars het water uit de rivier niet drinken konden; en er was bloed in het ganse Egypteland.” (Exodus 7:20-21)Een door algen roodgekleurde zee (de zogenaamde ‘red tide’) en de chemische structuur van saxitoxine.

    Voor de werking van saxitoxine moeten we weer terug naar de signaaloverdracht en in het bijzonder de actiepotentiaal (zie afbeelding 3). De actiepotentiaal plant zich voort langs het axon door instroom van natrium door de natriumkanalen en uitstroom van kalium door de kaliumkanalen. Saxitoxine blokkeert de natriumkanalen die zorgen voor de voortplanting van de actiepotentiaal. Door de blokkade kunnen de actiepotentialen niet optreden en zal de signaaloverdracht sterk verstoord worden. Overigens, het eerder besproken tetrodotoxine, werkt op een zelfde manier.

    Tabel 1: Overzicht neurotoxinen

    En nog meer neurotoxinen… Hierboven zijn slechts een paar voorbeelden besproken van neurotoxinen. In de natuur komen nog veel meer dieren voor die potente neurotoxinen produceren. Slangenbeten, spinnenbeten en schorpioenensteken kosten jaarlijks aan veel mensen het leven. De neurotoxinen die door deze dieren worden geproduceerd hebben allemaal 챕챕n doel; namelijk het verstoren van de signaaloverdracht en hiermee het verlammen van de prooi. In tabel 1 is een overzicht weergegeven van een groot aantal neurotoxinen met de bron en de werking. In afbeelding 7 is het aangrijpingspunt van een aantal neurotoxinen aangegeven.

    Afb. 7: Schematische weergave van een synaps met de aangrijpingspunten van een aantal neurotoxinen. Diverse toxinen, waaronder saxitoxine, tetrodotoxine en batrachotoxine, verhinderen geleiding van de actiepotentiaal door interactie met de kalium- of natriumkanalen. Botuline toxine voorkomt fusie van de blaasjes neurotransmitter met het membraan en verhindert hiermee de signaaloverdracht. Andere stoffen, zoals alpha-bungarotoxine en cobrotoxine, verhinderen de signaaloverdracht door de acetylcholinereceptoren te blokkeren.klik op de afbeelding voor een grotere versie

    Er zijn mensen geweest die geprobeerd hebben het ‘giftigste’ dier ter wereld te vinden. Sommigen komen tot de conclusie dat een pijlgifkikkertje van de soort Dendrobatidae(zie afbeelding 8), dat het neurotoxine Batrachotoxine produceert hiervoor in aanmerking komt. Batrachotoxine bevindt zich op de huid van de kikker en werd door indianen als pijlgif gebruikt. Dit ging niet ten koste van de kikker; een paar keer met de pijlpunt over de huid van de kikker wrijven was voldoende. Lijsten met de ‘giftigste dieren ter wereld’ moeten altijd met een kritisch oog bekeken worden. Een dier kan wel een zeer potent neurotoxine produceren, maar deze moet bij een beet of aanraking ook in voldoende mate in het lichaam kunnen komen om toxische verschijnselen te kunnen geven.

    Afb. 8: Een batrachotoxine-producerende pijlgifkikker (Dendrobatus histrionicus).

    Hype??? Nu de wereld in de ban is van het terrorisme, wordt er in de media veelvuldig gespeculeerd over bio-wapens en bio-terrorisme. Niet zelden worden neurotoxinen hiermee in verband gebracht. Ook hier kan het geen kwaad de zaken met een kritisch oog te bekijken. Veel neurotoxinen zijn zeer complexe eiwitten of moleculen en daarom niet gemakkelijk chemisch na te maken. Ook isolatie is niet altijd even eenvoudig. Vergeet ook vooral de eigenschap van eiwitten niet: boven bepaalde temperaturen zullen ze denatureren en hiermee onwerkzaam worden. Denk maar aan het eiwit van een kippenei, dat bij bakken stolt en wit van kleur wordt. Het gedurende langere tijd verhitten van voedsel is daarom een goede voorzorgsmaatregel tegen bijvoorbeeld voedselbotulisme. Buiten alle negatieve publiciteit moeten de voordelen van neurotoxinen niet vergeten worden; door hun specifieke werking zijn ze de basis voor vele medicijnen tegen neuronale aandoeningen en hebben hiermee ook veel mensen kunnen helpen! Bronnen: Experimental and Clinical Neurotoxicology, edited by P.S. Spencer and H.H. Schaumburg, second edition, Oxford University Press 2000, ISBN 0-19-508477-2 Neuroscience, edited by D. Purves, second edition, Sinauer Associates 2001, ISBN 0-87893-742-0 Casarett & Doull’s Toxicology – The basic science of poisons, edited by C.D. Klaassen, sixth edition, McGraw-Hill Companies, ISBN 0-07-112453-5

    Voor vragen of opmerkingen n.a.v. dit artikel kunt u mailen met: Expertise Centrum Biologie, NIBI
    Bezoek de website van het NIBI
    MICRO-EVOLUTIE
    Het proces dat soorten laat veranderen noemde Darwin natuurlijke selectie en zo heet het nog steeds.Het gaat als volgt:
    1. Iedere soort produceert veel te veel nakomelingen. Als alles bleef leven, zou de wereld in de kortste keren onleefbaar zijn.

    2. Dat heeft tot gevolg dat er na verloop van tijd voedsel- en ruimtegebrek optreedt binnen een soort. Als een nieuw gebied gekoloniseerd wordt, is dat eerst niet het geval omdat er dan ruimte en voedsel in overvloed is. Maar na zekere tijd raakt het toch vol. 3. Er ontstaat een strijd om het bestaan. Dat hoeft niet noodzakelijk een fysieke strijd te zijn, maar wel een concurrentiestrijd  (om de  beschikbare  bestaansmiddelen en de toegang tot het andere geslacht bij sexuele soorten ) . 4. Binnen een soort zijn er verschillen tussen de individuen. Kijk maar naar onze eigen soort. In tijden van nood (zoals voedselgebrek) zal het ene individu beter toegerust zijn dan het andere. Uiteindelijk zal bij langdurige selectiedruk over vele generaties  , een  andersoortige  genetische  pool  ( ras ( on,dersoort ) en uiteindelijk  soort  ) onstaan  als uitkomst van een   tendens om  te gaan specialiseren  in   bijvoorbeeld  ” lange nekken ”   binnen de  voorouderlijke  stamlijn van de huidige giraf  Die opeenvolgende  voorouders ( DIE DUS WEL TOT ANDERE SOORTEN BEHOORDEN DAN HUN HUIDIGE NAKOMELINGEN )van de giraffe zullen een kortere nek gehad hebben. In tijden van voedselgebrek (*) konden die opeenvolgende  generaties van voorouderlijke  exemplaren met de langste nek  ( waarschijnlijk ) beter  bij de bladeren in de bomen komen ( die buiten het bereik bleven van die met een korte nek ) en zij hadden dus het meest te eten. ….Zo konden ze ook het best hun jongen voeden en hadden ze het meeste voortplantingssucces. (*¨)Overigens was  die groep “langnekken”   ook in tijden van  overvloed ( en overbevolking ) nog steeds  in het voordeel  omdat ze hoger kwamen dan de anderen   zie ook    over de  creationistische   zwatel en zwendel rond dit “icoon”Blog Entry GIRAF  5. – Veel van de individuele variaties zijn erfelijk. In dit geval wordt de bijzondere eigenschap, die gunstig is voor het overleven, doorgegeven aan de nakomelingen. B.v. de wat langere nek bij de voorouders van de giraffe. Als dit proces een flink aantal generaties doorgaat, kan de soort veranderen (een lange nek krijgen). Individuen die de gunstige eigenschap niet hebben, kunnen zich in mindere mate voortplanten en zo verdwijnt de ongunstige eigenschap (de korte nek) uit de genenpool.  berkenspanner Het hier beschreven proces hoeft nog niet tot nieuwe soorten te leiden. Wel tot verandering binnen de soort. Men noemt dit micro-evolutie. Een bekend voorbeeld is dat van de berkenspanner, die van oorspong   principe witachtig is met een paar donkere spikkels  , en   omdat hij door die schutkleur niet afsteekt tegen de lichte berkenbast. Er bestaat ook een donkere variant maar die steekt af tegen de berkenstam en heeft daardoor een veel grotere kans op door vogels opgegeten te worden. Tijdens de industriële revolutie in Engeland (vanaf 1825 ongeveer) werd zoveel rook en roet gevormd dat alles, ook de berkenstammen, zwart werd rond de stad Liverpool. De donkere berkenspanners raakten toen in het voordeel en de vogels selecteerden de lichte exemplaren er uit door ze  op te eten. Na 50 jaar was de verhouding tussen lichte en donkere vormen geheel omgekeerd:    Van 20 : 1 tot 1 : 20. Maar er was geen nieuwe soort ontstaan. http://wiki.cotch.net/index.php/Peppered_moth http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2012/02/10/the-peppered-moth-story-is-solid/ Berkenspanner

    Berkenspanner

    De berkenspanner (Biston betularia) is een nachtvlinder uit de familie Geometridae, met een spanwijdte van 35-60 millimeter. Er zijn twee verschijningsvormen: wit met zwarte spikkeltjes, en geheel zwart. In bossen, parken en tuinen is de berkenspanner algemeen, in mei en juli. De rups is grijsgroen van kleur of lichtgroen, en heeft een diepe inkeping op de kop. Hij wordt tot 60 millimeter lang en leeft op bomen en struiken.

    De berkenspanner in de evolutietheorie.

    Oorspronkelijk was alleen de lichte variant van de berkenspanner bekend, tot in het Engeland van de negentiende eeuw plotseling een zwarte variant opdook. Later bleek, dat met het opkomen van de industrie tijdens de Industriële Revolutie, deze variant betere overlevingskansen bood dan de lichtere. Door het vele roet in de lucht waren bomen en gebouwen namelijk zwart verkleurd, met als gevolg dat de lichte variant eerder gezien werd door vijanden. Dit verschijnsel werd later gebruikt als voorbeeld van natuurlijke selectie. ZWART/WITTE GENEN     http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/44644022/

    De witte dan wel zwarte kleur van de roemruchte peper-en-zoutvlinder blijkt te worden veroorzaakt door één enkel gen. http://images.vpro.nl/img.db?44644057+s(400) (foto: Ilick Saccheri / Science AAAS)Of een berkenspanner wit of zwart is, blijkt te liggen aan een heel simpele mutatie in een enkel gen. Het draait in feite het maar om 1 letter in de DNA-code. * In Science beschrijven de in Liverpool werkende Arjen van ’t Hof en zijn collega’s hoe zij uitplozen welke mutatie verantwoordelijk was voor deze kleurverandering. Want hoewel het verhaal van de peper-en-zoutvlinders dus graag door biologen wordt aangehaald om uit te leggen hoe evolutie werkt, heeft niemand ooit naar de genetische achtergrond ervan gekeken. De zwarte kleur blijkt het gevolg te zijn van een simpele mutatie in één enkel gen op chromosoom nummer 17. De onderzoekers hebben dit geen ‘carbonaria’ gedoopt, naar de zwarte kleur. Het ligt in de buurt van enkele andere genen waarvan al bekend was dat ze bepalen welk patroon vlinders op hun vleugels hebben. * Inmiddels is trouwens de kans dat je tijdens een vakantie in Groot Brittannië een witte berkenspanner aantreft weer een stuk groter dan 150 jaar geleden. Toen de lucht weer schoner werd, en het roet van de bomen en gebouwen verdween, kwamen namelijk ook de witte vlinders terug opzetten  . (Nadine Böke) http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2011/05/21/melanism-gene-found-in-peppered-moth/

    Vlinder past zich snel aan klimaat aan 14 juni.2007

    •  De Kleine wintervlinder(Operophtera brumata) is gewend geraakt aan het warmere voorjaar. De rupsen kwamen aanvankelijk te vroeg uit, maar inmiddels verschijnen ze weer als het eikenblad aan de boom komt.
      Dat concludeert ecologe Margriet van Asch Van Asch stelde vast dat de eitjes van de kleine wintervlinder in de Nederlandse natuur steeds vroeger in het jaar uitkomen als gevolg van de zachtere lentes. In warme jaren verscheen een groot deel van de rupsen al voordat het nieuwe loof van de zomereik (hun voedsel) was uitgelopen. Zonder voedsel sterven de rupsen binnen een paar dagen. Het uitkomen van rupseneitjes is hoofdzakelijk een kwestie van de gemiddelde temperatuur, die in de laatste decennia is gestegen. Loofbomen, zoals de eik, reageren met het uitkomen van knoppen minder op temperatuur. Door de klimaatverandering zijn boom en rups uit de pas gaan lopen. De rupsen hebben zich in tien jaar echter aangepast aan de situatie, ontdekte Van Asch. Bij dezelfde temperatuur komen eitjes nu vijf tot tien dagen later uit. Het moment van uitkomen valt daardoor weer ongeveer samen met het verschijnen van eikenloof. De aanpassing is volgens Van Asch en haar promotor Marcel Visser een gevolg van selectie. Door genetische variatie van de vlinderpopulatie bestond er een spreiding in de temperatuurgevoeligheid van de eitjes. Rupsen met de erfelijke aanleg om later uit te komen, waren in de nieuwe situatie succesvoller werden talrijker. Wintervlinders verpoppen in de bodem en komen in november uit. De vrouwtjes, die niet kunnen vliegen, kruipen langs de stam van de eik omhoog en worden onderweg door rondfladderende mannetjes bevrucht. Zij zetten hun eitjes af in de kruinen van bomen, rond de knoppen die in het voorjaar uitlopen. Pas in april komen de rupsen dan tevoorschijn. De rups van de wintervlinder draagt volgens Visser samen met de rups van de eikenbladroller voor een belangrijk deel bij aan de zogeheten ‘rupsenpiek’. Deze tijdelijke overdaad aan voedsel in het vroege voorjaar is essentieel voor het broedsucces van onder meer koolmezen, pimpelmezen en bonte vliegenvangers. Die vogels dreigen in de problemen te komen nu de rupsenpiek door steeds warmere lentes in 30 jaar ruim twee weken naar voren is geschoven. Dat rupsen van de wintervlinder door hun aanpassing nu later verschijnen zal volgens Visser toch geen redding betekenen voor de vogels. De rupsenpiek komt voor hen nog steeds te vroeg. Operophtera brumata    kleine wintervlinder

      Evolutie maakt vogels slanker 02 juni 2006 Dat is een gevolg van het veranderende klimaat. : Deze opvallende ontdekking werd gedaan door Britse onderzoekers. Ze kwamen erachter dat kool- en pimpelmezen in de afgelopen dertig jaar bijna een halve gram aan lichaamsgewicht hebben verloren. De gemiddelde koolmees weegt nu 19 gram, pimpelmezen blijven steken rond de 15 gram. “Het is fascinerend dat de klimaatveranderingen bij veel soorten onmiddellijk meetbare gevolgen heeft”, stellen de wetenschappers. Langere vleugels Het gewicht is echter niet het enige dat onder invloed van de temperatuur kan veranderen. Bij sommige vogelsoorten treedt er ook verandering op in de spanwijdte van de vleugels. Zo blijken rietgorzen en merels langere vleugels te ontwikkelen. Hoewel het slechts om enkele millimeters gaat, is er volgens de onderzoekers duidelijk sprake van een trend. Merels in het zuiden hadden al langere vleugels dan de noordelijke soortgenoten, maar ook die van hen werden door de klimaatsverandering nog langer. De uitkomsten van het onderzoek zijn volgens de onderzoekers goed nieuws. De vogels kunnen zich blijkbaar aanpassen aan de veranderingen in het weer. Biologen hebben een dergelijke ontwikkeling zich nog nooit in zo’n rap tempo zien voltrekken. Ringstations De onderzoekers komen aan de gegevens, doordat vrijwilligers op ringstations in heel Europa vogels vangen. De dieren worden daar gemeten en gewogen, en de cijfers die dat oplevert worden door de onderzoekers vergeleken met die van dertig jaar geleden. Het is duidelijk te zien dat de vogels in de afgelopen decennia relatief veel gewicht hebben verloren. De gegevens van de vogels die in Nederland rondvliegen, zijn afkomstig van de stichting vogelonderzoek Nederland SOVON. Ook in ons land bleek het gewicht en de lengte van de gevleugelde dieren zich aan te passen aan het veranderende klimaat. Verwacht wordt dat deze evolutie zich de komende decennia zal voortzetten. Uit nieuwe klimaatscenario’s die het KNMI deze week naar buiten bracht blijkt namelijk dat het klimaat in Nederland flink gaat veranderen. Kleine Spanjaarden Dat dieren kleiner of groter worden als het klimaat warmer of kouder wordt, is op zichzelf geen nieuwe ontdekking. De snelheid waarmee dit gebeurt is echter wel opmerkelijk. Anderhalve eeuw geleden ontdekten wetenschappers al dat warmbloedige dieren in het hoge, koude noorden groter zijn dan in het warmere zuiden. Op Corsica zijn de everzwijnen bijvoorbeeld kleiner dan bij ons. Deze natuurwet geldt ook voor de mens: Spanjaarden zijn over het algemeen kleiner dan Zweden en Noren. De biologische wet is genoemd naar de man die hem in 1847 ontdekte: de Regel van Bergmann. De oorzaak moeten we zoeken in de relatie tussen het oppervlak (de huid) en de inhoud (de omvang) van mensen en andere warmbloedige dieren. Hoe groter het opervlak relatief is, hoe sneller het dier warmte verliest. In het noorden hebben warmbloedigen er dus baat bij om groot te zijn, terwijl in het zuiden een compacter formaat handiger is voor de energiehuishouding. De bioloog Allen ontdekte al eens dat warmbloedige dieren in zuidelijkere en warmere regio’s vaak extremere maten hebben dan soortgenoten in het noorden (de Regel van Allen). Zo zijn de oren van de poolvos erg klein, terwijl die van de woestijnvos erg lang zijn. Ook dit heeft te maken met de warmteregeling van het lichaam. De poolvos heeft er belang bij dat zijn lichaam langer warm blijft, terwijl de woestijnvos er juist bij gebaat is dat hij de warmte zo snel mogelijk kwijt raakt. Sperwers Christiaan Both van de Rijksuniversiteit Groningen komt echter met een andere verklaring voor het kleiner en lichter worden van de vogels. Volgens hem heeft het te maken met de toename van het aantal roofvogels zoals Sperwers, die op kleinere vogels als mezen jagen. De mezen zouden gewicht verliezen omdat ze zo sneller en wendbaarder zijn en gemakkelijker aan hun belagers kunnen ontkomen. Vogens Both wordt ook het verenkleed van de bonte vliegenvanger op de Hoge Veluwe steeds zwarter. Die verandering is binnen 15 jaar opgetreden. “Het gaat zo snel dat je het gewoon ziet gebeuren.” Documentaire Rolf Roos van de Stichting NatuurMedia en Chris van Turnhout van SOVON, hebben een korte documentaire uitgebracht over het eerder verschenen onderzoek. De documentaire is te vinden opwww.opgewarmdnederland.nl. De onderzoekers hebben ook een tip voor de mens. Ook mensen worden wellicht iets slanker door de klimaatveranderingen. Bij vogels duurt een generatie echter twee jaar, terwijl dat bij de mens dertig jaar is. Het zal dan ook wel even duren voordat deze evolutie bij ons ook zichtbaar wordt. Zelf zul je er niet van afvallen, maar wellicht kun je het resultaat wel meten bij je kleinkinderen.

      De Atlantische mossel evolueerde supersnel om zich te verdedigen tegen de inval van de Aziatische blaasjeskrab. Wilco Meijers 2005 Planet Internet Gedurende de vijftien jaar die zijn verstreken sinds de introductie van deze krab, de Hemograpsus sanguineus, in New England, heeft de gewone Atlantische mossel oftewel Mytilus edulis zich aardig verweerd. De mossel ontwikkelt namelijk een dikkere schelp als hij aan het water voelt dat de blaasjeskrab zich in zijn nabijheid bevindt.
      Dat is gebleken in het lab en uit experimenten ter plekke.
      Invasieve soorten veranderen dus niet alleen de samenstelling en het evenwicht van een ecosysteem. Ze kunnen ook de relatie tussen indringers en inlanders wijzigen.
      Gepubliceerd op woensdag 01 februari 2006
      Twee Aziatische krabbensoorten zijn aangetroffen op Vlieland.Dat heeft krabbenspecialist Reindert Nijland van de Rijksuniversiteit Groningen bekendgemaakt. Volgens Nijland vormen de exotische dieren een bedreiging voor de inheemse krabben.Foto’s:Reindert Nijland

      Blaasjeskrab de blaasjesjeskrab Penseelkrab de penseelkrab
      de blaasjesjeskrab de penseelkrab
      de blaasjesjeskrab de penseelkrab
      Kenmerken Blaasjeskrab: -rood-bruin met duidelijk symmetrische gele vlekken -opvallende lichte en donkere banden over de looppoten -mannetjes met lederachtige blaas op de scharen -scharen met duidelijke rode vlekken -infraorbitale rand regelmatig -max 5 cm Kenmerken Penseelkrab: -bruin-groen (soms met witte vlekken) -rugschild vrij effen van kleur -banden over de poten niet erg opvallend -mannetjes met duidelijke pluk haar op de scharen -scharen met kleine rode puntjes -infraorbitale rand onregelmatig -max 3 cm.
      Snelle verspreiding Het gaat om de blaasjeskrab (Hemigrapsus sanguineus) en de penseelkrab (Hemigrapsus penicillatus). Beide soorten zijn vermoedelijk per schip in Europa beland.
      De exoten werden in 2000 voor het eerst in Nederland waargenomen. Dat was in de Oosterschelde. Sindsdien zijn de dieren aan een opmerkelijke opmars bezig. “De krabben hebben de Waddenzee zeer waarschijnlijk op eigen kracht bereikt. Die verspreiding gaat behoorlijk snel, gezien de noordelijke stroming langs de Noordzeekust. De larven van de krabben kunnen zo in rap tempo in noordelijke richting oprukken,” weet Nijland. Explosieve toename De Aziatische krabbensoorten voelen zich prima thuis in de Nederlandse wateren. “In Azië komen ze voor langs de kusten van Rusland tot aan de evenaar. Dat is globaal dezelfde klimaatzone als West-Europa. Het zijn ook echt soorten van getijdengebieden en ik verwacht dan ook dat ze hier explosief zullen toenemen,” vertelt Nijland. De krabbenspecialist verwacht zelfs dat de twee Aziatische soorten binnen tien jaar de meest algemene krabben in de Nederlandse getijdenzone zullen zijn. “Die schatting is nog aan de voorzichtige kant, want ze planten zich razendsnel voort. In Zeeland trof ik onder elke steen al 30 tot 40 exemplaren aan. Dat komt overeen met honderd exemplaren per vierkante meter.” Op Vlieland ligt dat aantal nu nog beduidend lager, maar is volgens Nijland kwestie van tijd voordat ze ook hier massaal zullen rondscharrelen.

      http://www.krabben.net/nieuws.html

      Nieuw evenwicht De opmars van de exotische krabben gaat wel ten koste van de nu nog overal aanwezige inheemse strandkrab (Carcinus maenas). Vooral de blaasjeskrab, met 5 cm ongeveer even groot is als de strandkrab, lijkt een geduchte concurrent. Toch verwacht Nijland niet dat het inheemse krab door de komst van de Aziaten helemaal zal verdwijnen. “In het begin zie je vaak dat uitheemse soorten zich explosief verspreiden. Dat gaat ongetwijfeld ten koste van de populatie inheemse krabben, maar naar verloop van tijd ontstaat er een nieuw ecologisch evenwicht waarin ook ruimte is voor de inheemse krab. Voor mij als krabbenspecialist is het wetenschappelijk gezien erg interessant om dat proces te bestuderen.” Bestrijding zinloos Exoten worden in Nederland vaak bestreden (zoals de muskusrat en beverrat), maar bij de Aziatische krabben heeft dat geen enkele zin, meent Nijland. “Ze komen in zulke groten getale voor dat bestrijding zinloos is. De enige manier om ze echt uit te roeien is door alle krabben te bestrijden. Dat zou dus ook ten koste gaan van de inheemse krabben.” Voorlopig geniet Nijland dan ook van de vergrote diversiteit van de krabbensoorten in Nederland. “Daarnaast dienen de exotische krabben ook als voedselbron voor zee- en wadvogels. In Zeeland heb ik al gezien dat de Aziatische krabben door meeuwen werden opgegeten.” Over de  aziatische  blaasjeskrab en de blauwe mossel Musseling in on evolution September 2006

      blue mussels Asian shore crab
      The blue mussel The Asian shore crab
      Scientists Aaren Freeman and James Byers at the University of New Hampshire (UNH) have found that invasive crab species (Credit: Aaren Freeman)
      Hemigrapsus sanguineus (left)http://nl.wikipedia.org/wiki/Blaasjeskrab and

      Carcinus maenas (right)http://nl.wikipedia.org/wiki/Strandkrab may precipitate evolutionary change in blue mussels in as little as 15 years. A challenging scientific article on the wide-ranging evolutionary impact of invasive species from the National Academy of Sciences Understanding Evolution resources: Background information on the process of natural selection and how it leads to adaptation A tutorial on microevolution (the sort of evolution undergone by these mussels) and how it works A set of examples of rapid evolutionary change Freeman, A. S., and Byers, J. E. (2006). Divergent induced responses to an invasive predator in marine mussel populations. Science. 313: 831-833 Links:

    • De Krabben van Nederland
    • Vrees voor uitheemse ‘monsterkrab’
    • http://www.krabben.net/blaasjeskrab_tekst.html

    ° vleesetende muis    Albatrossen bedreigd door vleesetende muizensoort

    • Het Britse eiland Gough bekend om zijn inmense populatie albatrossen, blijkt ook bewoond te worden door minstens 700.000 vleesetende muizen.Het eiland is de broedplaats voor veel zeevogels, omdat er voorheen geen natuurlijke vijand was voor de pas geboren vogels. Toch wordt nu een groot deel van de jonge albatrossen levend opgegeten door de vleesetende muizen.Doordat de kuikens in de eerst weken het nest niet verlaten en nauwelijks worden verdedigd door hun ouders hebben de muizen een makkelijke prooi. Het gebeurt vaak dat de muizen eerst rustig knagen aan een levende albatros, die dan pas weken later op een gruwelijke wijze kan overlijden aan zijn wonden.Door vleesetende muizen worden er nu elk jaar minder albatrossen volwassen en daalt de populatie. Geoff Hilton, een wetenschapper die verbonden is aan het Britse Koninklijke genootschap voor de bescherming van vogels, is bijzonder verbaasd door de vleesetende muizen.
    • Huismuizen zijn ook al  niet vies van een stukje vlees en kunnen onderling vechten tot de dood erop volgt, waarna de overwinnaar de verliezer consumeert.
    • Dus dat ze aan albatroskuikens beginnen is wel opmerkelijk, maar niet zo onverwacht als u wellicht denkt. Verder gaat het nog steeds om huismuizen, een beestje dat zich aan veel omstandigheden kan aanpassen. Het is nog maar de vraag of we hier al mogen spreken van evolutie, macro of micro. Dan moeten we toch eerst weten of en in hoeverre het DNA van de huismuizen op Gough verschilt van het DNA van huismuizen in de rest van de wereld.
    • Die muizen zijn geïntroducerd op Gough eiland.  Door mensen.
      Gough ligt ergens midden in de ijskoude zuidelijke Atlantische Oceaan, op duizenden kiometers afstand van de dichtstbijzijnde muizenpopulatie. Geen muis die een zwemtocht van Argentinië of Zuid Afrika naar Gough overleeft.
      De huismuizen zijn dus hoogstwaarschijnlijk meegelift op een schip en ergens in de afgelopen drie eeuwen op Gough aangekomen. Dat is, in ieder geval in evolutionaire termen, recent.

    °

    • Chinese olifantstier verliest slagtanden door Peter Dupont
      Intensief stropen zorgt ervoor dat een steeds groter aantal Chinese olifanten geboren wordt zonder slagtanden. Volgens de Chinese zoöloog Zhang Li verandert het stropen de genetische samenstelling van de dieren. Ook in Afrika verdringt de slagtandenloze olifant steeds meer de normale dikhuid.
      Chinese olifanten veranderen langzaam in een soort zonder slagtanden. Omdat stropers fanatiek jagen op de olifanten vanwege het kostbare ivoor van hun tanden verandert de genetische samenstelling van de dieren.
    •  De evolutietheorie aan het werk: olifanten met slagtanden worden gedood, die zonder slagtanden leven langer.
      Volgens de Chinese krant China Daily heeft 5 tot 10 procent van de Aziatische olifanten in China nu een gen dat voorkomt dat ze tanden krijgen. Dat percentage lag aanvankelijk tussen de 2 en 5 procent, blijkt uit onderzoek van de universiteit van Peking. “Hoe groter de slagtanden van een stier, des te groter de kans dat stropers hem neerschieten”, zegt de Chinese zoöloog Zhang Li. Hij onderzoekt sinds 1999 de olifantenpopulatie in de regio Xishuangbanna Dai, waar twee derde van China’s 250 olifanten leven. Vorig jaar werden er nog vier olifanten doodgeschoten.
      Zhang: “Door de stroperij overleven de olifanten zonder slagtanden en blijft het slagtandenloze gen in de soort behouden.” Aziatische olifanten hebben meer last van stropers dan hun grotere neven in Afrika. Er leven er nog 50.000 verspreid over het Indiase subcontinent en Indochina, zowat 10 procent van het aantal dat in Afrika rondtrekt. Zhang: “De illegale jacht op olifanten heeft het aantal mannetjes in het Chinese olifantenbestand ook al serieus doen afnemen. Er zijn 300 procent meer vrouwtjes dan mannetjes. Dat is slecht nieuws voor de genenvijver.”
      Zhangs claim wordt door sommige wetenschappers sceptisch onthaald wegens geen wetenschappelijk bewijs.
      °
      De ivoorhandel heeft ook in Afrika de olifantenpopulatie serieus hertekend. De opgedreven illegale jacht op olifanten met slagtanden maakt er de olifant zonder die ivoren tanden ook steeds talrijker. Dat bleek eerder al uit onderzoek van olifantenexpert Iain Douglas-Hamilton.
      Tuskless Elephant
       Tuskless  African elephant looming large, Kruger National Park, South Africa. Photo: © Scotch Macaskill.
      °
      Eeuwenlang waren olifanten die, als gevolg van een genetisch defect, geboren werden zonder slagtanden de paria’s van de Afrikaanse dikhuidenwereld. Zonder tanden konden ze geen schors van de bomen schrapen of naar voedsel zoeken. Bovendien kunnen olifanten zonder slagtanden zich minder goed verweren tegen agressieve soortgenoten. Maar naarmate steeds meer normale olifanten worden gedood door jagers die uit zijn op het ivoor, hebben de tandenloze olifanten steeds meer de beste kans op overleven.
      °
      Hoewel de jacht op olifanten op veel plaatsen stopgezet is, zijn de effecten van de ivoorjacht, die halfweg de negentiende eeuw ontstond, nu duidelijk zichtbaar. In streken waar de normale olifant uitgeroeid is door de jacht zijn de tandenloze exemplaren welig blijven tieren. In Oeganda en Tanzania hebben de olifanten enkel nog korte slagtanden of helemaal geen meer. Sommige nationale parken hebben de controle op stropen fors verhoogd, maar stropers verzinnen steeds nieuwe strategieën om uit de handen van de wet te blijven. In plaats van geweren, die parkwachters kunnen lokken, gebruiken ze kruisbogen om op weke delen van het olifantenlichaam te schieten, zoals de mond. “Het kan leiden tot een langzame en pijnlijke dood, maar de stropers volgen de dieren tot ze sterven”, zegt David Cowdrey van het WWF. “Zolang mensen bereid zijn om hoge prijzen neer te tellen voor producten die van bedreigde diersoorten komen, zullen stropers die dieren blijven doden. Jammer genoeg wordt het lot van de dieren bepaald door de markt, en die ligt in het rijke Westen.” 
      °
      Publicatiedatum : 19-07-2005°
      Nota :  olifanten wijfjes  ( zeker  indische olifantwijfjes ) hebben al altijd kleinere  slagtanden gehad  
      °
      Waarom er honden bestaan in alle maten  april2007Genetici hebben ontdekt waarom er zo’n buitengewone variëteit bestaat in de afmetingen van honden, melden onderzoekers in Science.
    • De gedomesticeerde hond of Canis familiaris vertoont qua grootte de grootste variëteit van alle zoogdieren.
    • Van deze afstammeling van de wolf hebben zich pas in de voorbije eeuwen vele varianten ontwikkeld, aangemoedigd door selectie door de mens. Amerikaanse onderzoekers kwamen tot de ontdekking dat alle kleine honden een bepaalde DNA-sequentie gemeen hebben die nagenoeg ontbreekt bij grote hondenrassen.
      Deze DNA-sequentie omvat de ‘gencoderende insuline-achtige groeifactor 1′ (IGF1). Andere onderzoekers kwamen er vroeger al achter dat IGF1 verband houdt met lichaamsgrootte bij onder meer muizen en mensen. Aanvankelijk focusten de auteurs zich op de Portugese Waterhond — een ras met een enorme verscheidenheid qua skeletgrootte. 

      Uiteindelijk bestudeerden ze de DNA-analyse van 3.000 honden van 143 rassen en kwamen tot dezelfde resultaten. EEn ander voorbeeld  van  versnelde  evolutie-aanpassingen   is   de  Buffo marinus en de veranderingen die het meebrengt in australische fauna …

    De populatiegenetica bestudeert het ontstaan, voorkomen en de verandering van genetische variatie in populaties, een belangrijke basis van veel onderzoek naar bijvoorbeeld het gedrag van ziekten (denk aan de vogelgriep of varkenspest).
    Dit gaat dus over de processen die ten grondslag liggen aan evolutie en wordt ook wel micro-evolutie genoemd.
    Zo bestuderen populatiegenetici de Amish in de Verenigde Staten. Zij vormen een afgesloten populatie, die afstamt van zo쨈n 200 Duitse emigranten.
    Er is bij de Amish een ongewoon hoge concentratie aan genetische mutaties te vinden. Deze mutaties zijn verantwoordelijk voor ziektes, die in de gehele populatie van de Verenigde Staten zeldzaam zijn, maar bij de Amish frequenter voorkomen.
    Een voorbeeld van zo’n ziekte is het het Ellis-van Creveld syndroom, waarbij o.a. dwerggroei en polydactyly (6 vingers aan 1 hand) als symptomen aanwezig zijn.
     Met behulp van de evolutiebiologie is het veel voorkomen van deze ziekte bij de Amish beter te begrijpen.
    Micro-evolutie bij Adelie-pinguïns
    SAMENVATTING Bij Adelie-pingu챦ns is micro-evolutie aangetoond. De genetische veranderingen werden waarschijnlijk versneld door afgebroken ijsbergen.
    Onderzoek naar evolutie is niet de gemakkelijkste tak van sport. Het is allemaal lang geleden en je kan niet zomaar een experiment opzetten, want dat zou veel te lang duren. Zo zijn meerdere onderzoekers al bezig geweest om micro-evolutie over een lange termijn te ontdekken. Micro-evolutie is verandering in genfrequenties (zie afbeelding 1) binnen de soort. Dit kan onder bepaalde omstandigheden leiden tot soortvorming, bijvoorbeeld als de ene populatie zich anders ontwikkelt dan de andere populatie en de dieren elkaar niet meer als soortgenoten herkennen. Maar de onderzoeken leveren nog niet veel op, want vaak gaat het onderzoek maar 200 jaar terug (dat is evolutionair gezien erg karig), zijn er twijfels over resultaten of is het materiaal niet betrouwbaar genoeg.
    Afbeelding 1: Genfrequentie is een maat voor hoe vaak een bepaald allel voorkomt in een populatie t.o.v. de andere allel(en). Bijvoorbeeld: er zijn 2 allellen, R en r, voor bloemkleur. De populatie bestaat uit 10 individuen, waarvan 6 RR, 4 Rr, en 1 rr. p = de genfrequentie van R = 14/20 = 0,7. q = de genfrequentie van r = 6/20 = 0,3.

    Voor dit onderzoek is DNA van lang geleden nodig en ook nog van goede kwaliteit en voldoende kwantiteit. Dankzij de leefwijze van Adelie-pingu챦ns (Pygoscelis adeliae) is het David Lambert en zijn collega’s gelukt om aan dergelijk DNA te komen. Adelie-pinguïns leven in kolonies, dus met duizenden op één plek (zie afbeelding 2). Om zich voort te planten keren ze meestal terug naar de kolonie waar ze geboren zijn. Daardoor ontstaat er in de loop van de tijd een laag overblijfselen (beenderen, poep, veren, stukjes eischaal e.d.) van de voorouders van de huidige pinguïns, die door de kou goed bewaard is gebleven.

    Afbeelding 2: Een pingu챦nkolonie kijkt naar de rug van de vijand: een zeeluipaard die ligt te zonnen Bron: PNAS

    De Nieuw-Zeelandse wetenschappers hebben op Inexpressible Island, Antartica, genoeg DNA uit de pingu챦nbotten weten te halen. Zij hebben 9 stukjes van dit 6000 jaar oude DNA vergeleken met het DNA van de huidige pingu챦nkolonie en zij vonden duidelijke verschillen in genfrequentie. De onderzochte stukjes DNA codeerden niet voor eiwitten, waardoor ze zeker wisten dat de veranderingen niet veroorzaakt waren door natuurlijke selectie. Het zou wel door mutaties en genetische drift (zie afbeelding 3 en het eerste Kennislink artikel bij de bronnen) kunnen komen, of door het mengen van populaties.

    Afbeelding 3: Genetic drift (genetische drift) zijn toevallige verschuivingen in genfrequentie klik hiernaast voor de complete afbeelding

    Dat laatste zal niet vaak gebeuren, omdat de pingu챦ns meestal teruggaan naar hun oude kolonie. Daarom hadden Lambert en zijn groep verwacht dat de genetische samenstelling in 6000 jaar niet zoveel veranderd zou zijn. Toch heeft men een mogelijke oorzaak gevonden voor de gevonden resultaten. De onderzoekers volgden grote aantallen pingu챦ns, nadat zij ze als jong hadden geringd. In 2001 is een enorm stuk ijsberg afgebroken van het Ross IJsplateau en richting de nestkolonies gedreven. De ijsberg sneed de route naar hun oude stekkie af, waardoor sommige pingu챦ns in andere kolonies teruggevonden werden. Waarschijnlijk is er in de loop van de geschiedenis vaker een ijsberg afgebroken en heeft dit de micro-evolutie versneld.

    Vleugelkleur en vlinderdiversiteit
    Vlinders vormen één van de meest tot de verbeelding sprekende insectengroepen door hun verbijsterende variatie aan vleugelkleuren en patronen. Maar wat veroorzaakt deze kleurenpracht en waarom is er zo’n verschil in vleugelkleur bij verschillende vlindersoorten?Multifunctionele vleugels Het is een warme zomerdag en je ligt lui in het gras naar de blauwe lucht te staren. Plotseling word je opgeschrikt door een paar voorbij fladderende felle ogen. Even schrik je en in die korte tijd is de dagpauwoogvlinder al weer vrolijk verder gevlogen. Dat korte moment van verwarring is precies wat een vlinder het leven kan redden, als een predator op de loer ligt.Natuurlijk is, met uitzondering van de vlinderverzamelaars, de mens geen natuurlijke vijand van vlinders. Maar de vleugelkleuren en patronen van vlinders zijn niet alleen ontstaan om predatoren af te schrikken. Het zijn multifunctionele lichaamsdelen die aan vele selectiedrukken blootstaan. Grofweg zijn de drie belangrijkste functies die ieder hun eigen eisen stellen aan de vleugelkleur: afweer van predatoren, partnerherkenning en thermoregulatie.Vleugels als verdediging Vleugelkleur en patronen kunnen dienen als bescherming tegen visueel jagende predatoren (camouflage of mimicry). Het bekendste voorbeeld is misschien wel de melanisatie van de vleugels in de “peper-en-zout mot” (Biston betularia) als reactie op de industrialisering in de 19e eeuw. Deze mot heeft van nature twee vormen: een met zwarte en een met witte vleugels. De vorm met witte vleugels is op de met korstmossen bedekte bast van bomen vrijwel onzichtbaar voor visueel jagende predatoren zoals vogels.Ten tijde van de industrialisering in de 19e eeuw nam de zwarte vorm enorm in aantal toe. De Engelsman Kettlewell deed hier onderzoek aan en concludeerde dat individuen met donkere vleugels minder opvallen tegen de donkere bast van de door roet aangetaste bomen en dus een betere bescherming tegen predatie boden dan de witte vorm. Een kanttekening bij dit voorbeeld is dat tegenwoordig betwijfeld wordt of visuele predatie daadwerkelijk de selectiedruk was die de zwarte vorm in aantal deed toenemen.    Kettlewell deed zijn experimenten door motten op de stammen van bomen te plaatsen, terwijl de motten daar normaal helemaal niet te vinden zijn! Een beter voorbeeld is het tropische geslacht Kallima, waarvan de vleugels in rustpositie nauwe gelijkenis vertonen met een dood blad, compleet met bladnerf in het midden (zie afbeelding 1).
    Afb. 1: Een prachtig voorbeeld van camouflage is deze vlindersoort Kalima sp.

    Deze gelijkenis vermindert de zichtbaarheid voor predatoren. Maar vleugels dienen niet altijd om het individu te verbergen. Extra felle, opvallende kleuren geven vaak de giftigheid van een soort aan en ontmoedigen predatoren om deze individuen te verorberen (aposematische kleuren). En bovendien kunnen grote oogvlekken op de vleugels dienen om predatoren af te schrikken. Vleugels als vlag Een tweede functie van vleugelkleur is partnerherkenning. Vlinders hebben over het algemeen een uitstekend gezichtsvermogen, en visuele signalen over lange afstanden spelen een grote rol in het bij elkaar brengen van potenti챘le partners. In de latere fase van het paringsgedrag zijn geurstoffen (feromonen) vaak belangrijker dan uiterlijke kenmerken. Een voorbeeld van de invloed van seksuele selectie op vlindervleugels is seksuele dimorfie, zoals bijvoorbeeld in de familie van de blauwtjes (Lycaenidae) waar alleen de mannetjes blauw zijn.

    Afb. 2: Voorbeeld van seksuele dimorfie. Het mannetje (links) duidelijk anders dan het vrouwtje (rechts)(bron: Dale Clark/www.dallasbutterflies.com) klik op de afbeelding voor een grotere versie

    De prachtkleuren op de vleugels dienen niet altijd als een signaal om vrouwtjes te lokken: in territoriale soorten speelt de mannelijke vleugelkleur ook vaak een belangrijke rol bij concurrentie met andere mannetjes om het bemachtigen van een territorium. Experimentele manipulatie van vleugelkleur bij pages (Papilio polyxenes, zie afbeelding 2) heeft laten zien dat mannetjes met een meer vrouwelijke vleugelkleuring, minder succesvol zijn in het verkrijgen en behouden van een territorium. Vleugels als verwarming Een derde functie van vleugelkleur is het reguleren van de lichaamstemperatuur. Veel vlindersoorten hebben een hoge lichaamstemperatuur nodig om goed te kunnen vliegen. De optimale temperatuur ligt vaak tussen de 32 en 37o C. Het bereiken van deze lichaamstemperatuur is essentieel voor vlinders omdat vliegen broodnodig is voor bijvoorbeeld het lokaliseren van planten om hun eieren op te leggen, het zoeken van bloemen die nectar leveren, en het lokaliseren van partners. Zoals alle koudbloedige dieren zijn zij afhankelijk van uitwendige warmte voor het verhogen van de lichaamstemperatuur. De absorptie van zonnestraling door het lichaam en de vleugels levert de energie om een lichaamstemperatuur te bereiken van soms wel 10o C boven de luchttemperatuur. Sommige vlindersoorten zonnen met gespreide vleugels (dorsaal zonnen), terwijl andere soorten met de gesloten vleugels loodrecht op de zonnestraling zitten (lateraal zonnen). De kleur van de vleugels speelt een belangrijke rol bij de effectiviteit van de warmte-opname: hoe donkerder de vleugels, hoe sneller de warmte wordt opgenomen. Zelfs binnen 챕챕n soort kunnen heel verschillende vleugelkleuren worden aangetroffen. Vooral bij soorten die een brede ecologische verspreiding hebben kunnen zowel zeer donkere als heel lichte individuen bestaan, waarbij donkere individuen het beter doen in koude gebieden en lichte individuen in warmere gebieden. Tegengestelde selectiedrukken De verschillende functies van vleugelkleur hoeven niet altijd met elkaar in overeenstemming te zijn. Zo kan een mannetje met felle kleuren bijvoorbeeld door vrouwtjes heel aantrekkelijk gevonden worden maar tegelijkertijd veel opvallender voor predatoren zijn, zodat er tegengestelde selectiedrukken op het vleugelpatroon inwerken. De uitkomst wordt in zo’n geval bepaald door de relatieve sterkte van de seksuele en de ecologische selectiedrukken. Als de nadelige effecten van het kleurenpatroon op overleving zwak zijn, kan de voorkeur van vrouwtjes voor felle kleuren ertoe leiden dat bij mannetjes steeds fellere vleugelkleuren evolueren. Uiteindelijk kan er dan zelfs een nieuwe soort ontstaan. Bij deze vorm van evolutie is seksuele selectie de voortrekker van de verandering in vleugelkleur. Aan de andere kant kan evolutie van vleugelkleur door ecologische selectiedrukken veroorzaakt worden en een neveneffect hebben op de seksuele functie van de vleugel. Als de ecologische omstandigheden voldoende verschillend zijn kunnen zich verschillende ecotypen ontwikkelen die ieder superieur zijn in hun eigen habitat en een seksuele voorkeur vertonen voor de eigen vorm. In dat geval is natuurlijke selectie de voortrekker van de verandering en moet seksuele selectie mee챘volueren. Dit proces wordt ecologische soortvorming genoemd. Maar, dit proces kan zich alleen voltrekken als seksuele selectie de natuurlijke selectie volgt en versterkt. De hierna besproken studie is een voorbeeld van zo’n ecologisch soortvormingsproces.

    Afb. 3: Een mannetje van Colias philodice eriphyle in de laterale zonhouding

    Variatie in vleugelkleur in een luzernevlinder In de Rocky Mountains van Colorado (VS) komen vijf soorten luzernevlinders voor. E챕n daarvan is Colias philodice eriphyle, een niet-territoriale soort die zijn eieren op verschillende planten uit de familie van de vlinderbloemigen legt (zie afbeelding 3). Deze luzernevlinder wordt over een uitgestrekte hoogtegradi챘nt gevonden: van alfalfavelden in het laagland tot bergweiden op zelfs 3000 meter. Vlinders die op grote hoogte leven vertonen diverse aanpassingen aan het daar heersende klimaat. Hoog in de bergen is de temperatuur gemiddeld lager en daarmee ook het seizoen korter. In C. p. eriphyle heeft dit geleid tot genetische verschillen in ontwikkelingstijd en lichaamsgrootte, waarbij vlinders van grote hoogten een kortere ontwikkelingstijd hebben en ook als kleinere vlinder uit de pop kruipen. Daarnaast zorgt meer bewolking hoger in de bergen voor beduidend minder zonne-uren dan lager op de berg en zijn extra aanpassingen nodig om de lichaamstemperatuur voldoende te doen stijgen. Een van die aanpassingen is de kleur van de vleugel. Vlindervleugels bestaan uit vele minuscule schubben die in het geval van Colias het gele pigment pteridine of het zwarte pigment melanine kunnen bevatten (zie afbeelding 4). Naarmate meer schubben melanine bevatten, is de algehele kleur van de vleugel donkerder en kan meer zonne-energie worden opgenomen door absorptie.

    Afb. 4: De ventrale zijde van de achtervleugel van C. p. eriphyle. De uitvergroting laat duidelijk de afzonderlijke schubben zien die geel of zwart gekleurd kunnen zijn in deze soort.

    Onderzoek in Colorado laat zien dat de vleugels van de luzernevlinders die hoger in de bergen leven donkerder zijn dan de vleugels van vlinders uit lager gelegen populaties. Dit betekent dat vlinders op grote hoogte beter in staat zijn hun lichaamstemperatuur te verhogen met zonnen, terwijl de lager levende individuen oververhitting voorkomen doordat hun vleugels bedekt zijn met gele, ongemelaniseerde schubben. Langs de hoogtegradi챘nt hebben populaties dus te maken met tegengestelde selectiedrukken: op grote hoogte wordt geselecteerd voor donkere vleugels terwijl laag in de bergen vlinders met gele vleugels een voordeel hebben. Dit soort selectie waardoor variatie in een bepaald kenmerk (vleugelkleur in dit geval) binnen een soort steeds groter wordt, wordt divergente selectie genoemd. De vraag is nu wat deze grote variatie in vleugelkleur voor effect heeft op de overige functies van vleugelkleur in deze soort. Zoals we al eerder zagen, speelt vleugelkleur een belangrijke rol in de partnerkeuze bij vlinders. Wat zijn de gevolgen van deze ecologische selectiedrukken op de seksuele signalen die vleugels afgeven? Kan het bestaan van deze ecotypen het proces van ecologische soortvorming ontketenen? Het is vrijwel onmogelijk om aan te tonen dat een dergelijk evolutionair proces zich aan het voltrekken is. Ten eerste is de tijdschaal waarop soortvorming zich afspeelt vaak veel langer dan de carri챔re van 챕챕n enkele onderzoeker. Ten tweede, zelfs al wordt er een gedeeltelijke reproductieve scheiding tussen ecotypen aangetoond, zolang er niet 100% reproductieve isolatie tussen de vormen aangetoond is, zijn de ecotypen volgens de biologische soortdefinitie gewoon nog 챕챕n soort. Waarom dan toch ecotypen bestuderen als men geen uitsluitsel kan krijgen of soortvorming uiteindelijk wel plaatsvindt? Juist deze fase van het proces kan waardevolle informatie opleveren over de beperkingen en knelpunten van soortvorming. Er zijn twee voorwaarden waaraan voldaan moet worden wil ecologische soortvorming kunnen plaatsvinden: 1. de eigenschap onderhevig aan divergente selectie moet genetisch bepaald en erfelijk zijn; en 2. de eigenschap onderhevig aan divergente selectie moet geassocieerd zijn met partnerkeuze, zodat migranten een verminderd paringssucces hebben vergeleken met de lokale, aangepaste vorm. Door het bestuderen van de natuurlijke en seksuele selectiedrukken op vleugelkleur in de luzernevlinder kan worden nagegaan welke van deze twee voorwaarden vooralsnog beperkend is voor ecologische soortvorming en waarom. Genetische variatie Om voorwaarde 1 te onderzoeken deed ik kruisingsexperimenten met de vlinders in het laboratorium. Ik onderzocht in hoeverre de variatie in vleugelkleur bepaald is door genetische verschillen tussen populaties, en in hoeverre deze door de omstandigheden tijdens de ontwikkeling van de nakomelingen bepaald zijn. In dit zogeheten “common garden”” experiment kweekte ik de eieren van vrouwtjes uit verschillende populaties onder gelijke omstandigheden op, zodat de invloed van de omgevingsfactoren voor alle populaties hetzelfde is. Eventuele verschillen die in de vleugelkleur van de nakomelingen gevonden worden, zijn dus geheel genetisch bepaald. De luzernevlinders in dit experiment vertoonden ook onder identieke omstandigheden verschillen in vleugelkleur tussen populaties, wat betekent dat vleugelkleur voor een groot deel genetisch bepaald is. Omdat de verschillen tussen populaties in het experiment niet zo groot waren als in het veld, spelen omgevingsfactoren zoals temperatuur tijdens het larvale en popstadium waarschijnlijk ook een rol bij de totstandkoming van de vleugelkleur. Daarnaast heb ik een schatting gemaakt van de erfelijkheid van vleugelkleur door de vleugelkleur van de moeder te vergelijken met die van haar zonen en dochters. Ik kon aantonen dat vleugelkleur in hoge mate erfelijk is in zonen, maar dit gold niet voor dochters. Om dit resultaat te begrijpen, moet gekeken worden naar de geslachtsbepaling van vlinders. In tegenstelling tot bijvoorbeeld zoogdieren bestaat bij vlinders het vrouwelijke geslachtschromosoompaar uit een X- en Y-chromosoom, terwijl dit paar bij mannetjes uit twee X-chromosomen bestaat. Bij de voortplanting produceert het vrouwtje twee typen geslachtscellen: geslachtscellen met het Y-chromosoom zullen bij bevruchting tot een vrouwtje uitgroeien en die met het X-chromosoom zullen bij bevruchting tot een mannetje uitgroeien. Het Y-chromosoom bevat nauwelijks coderende genen en een vrouwtje geeft voor een kenmerk dat op dit chromosomenpaar ligt dus alleen via het X-chromosoom genen door, oftewel, alleen aan haar zonen. Aangezien de erfelijkheid van vleugelkleur precies deze overerving vertoont, kan geconcludeerd worden dat vleugelkleur een geslachtschromosoom-gebonden kenmerk is. Variatie in paringssucces De tweede voorwaarde voor ecologische soortvorming is dat vleugelkleur bepalend is voor paringssucces. Paringssucces omvat alle aspecten van het paren zoals het lokaliseren van een partner, het baltsgedrag en de copulatie. Het paarsysteem van Colias ziet er als volgt uit: het mannetje vliegt een groot deel van de tijd rond om een vrouwtje te lokaliseren en benadert haar door op haar te duiken. Daarna vindt het baltsgedrag plaats waarbij het mannetje feromonen afscheidt die het vrouwtje al dan niet tot copulatie verleiden. Eerder onderzoek toonde aan dat vrouwtjes bij het kiezen van een partner ongevoelig zijn voor de vleugelkleur van de mannetjes en daarom hangt het paringssucces van mannetjes niet direct af van de donkerheid van de vleugels. Tijdens de paring wordt door het mannetje een spermapakketje overgedragen dat naast sperma allerhande voedingsstoffen bevat, waarmee het vrouwtje haar eiproductie kan verhogen. Omdat mannetjes veel investeren per copulatie kan verwacht worden dat zij kieskeurig zijn bij het vinden van een vrouwtje.

    Afb. 5: Papieren modellen van C. p. eriphyle vrouwtjes gebruikt in de partnerkeuze experimenten. De drie kleurvormen zijn geproduceerd met behulp van digitale manipulatie en zijn in de overige kenmerken geheel identiek.

    Daarom testte ik de “aantrekkelijkheid” van vrouwtjes met verschillende vleugelkleuren voor mannetjes uit verschillende populaties. Om de proeven zoveel mogelijk te standaardiseren gebruikte ik geen echte vrouwtjes, maar papieren modellen met drie verschillende vleugelkleuren (zie afbeelding 5). De modellen bood ik paarsgewijs aan, aan vrij rondvliegende mannetjes op verschillende hoogten op de berg. Als de natuurlijke en de seksuele selectie in dezelfde richting werken, dat wil zeggen dat mannetjes de best aangepaste vrouwtjes het meest aantrekkelijk vinden, zouden in lager gelegen populaties de lichte, gele modellen de meeste respons uitlokken, terwijl in populaties op grote hoogte de donkere modellen de voorkeur zouden krijgen. De resultaten lieten zien dat mannetjes een duidelijke voorkeur hebben voor vleugelkleur van vrouwtjes. Echter, in alle populaties, zowel hoog- als laaggelegen, kozen de mannetjes altijd voor de geelste modellen (zie afbeelding 6).

    Afb. 6: Het aantal mannetjes aangetrokken door papieren vlindermodellen van C. p eriphyle vrouwtjes met drie verschillende vleugelkleuren: geel, intermediair en donker. De experimenten zijn uitgevoerd in populaties op drie hoogten op de berg: laag, midden en hoog. Duidelijk is te zien dat in alle populaties de mannetjes het meest aangetrokken worden door de geelste vlindermodellen.

    Een tweede, meer directe manier om de relatie tussen vrouwelijke vleugelkleur en paringssucces te toetsen, is te kijken naar het aantal paringen dat vrouwtjes in het veld hebben. In Coliasis dat heel makkelijk want de omhulsels van de ontvangen spermapakketjes blijven inwendig in het vrouwtje zichtbaar, ook na meerdere paringen. Door het aantal spermapakketjes dat een vrouwtje bij zich draagt te vergelijken met haar vleugelkleur kan bepaald worden of gele vrouwtjes vaker paren. Net als bij het experiment met de papieren modellen, vond ik in alle populaties een negatieve relatie tussen de donkerheid van de vleugel en het aantal paringen (zie afbeelding 7). Dit betekent dat in hooggelegen populaties mannetjes de minder aangepaste vleugelkleur prefereren, met het gevolg dat seksuele selectie en natuurlijke selectie elkaar tegenwerken.

    Afb. 7: De relatie tussen het aantal paringen van C. p. eriphyle vrouwtjes in hoge (vierkanten) en lage (driehoeken en cirkels) populaties. De grootte van de symbolen geeft het aantal waarnemingen weer (klein: n = 1, medium: n = 6-15, groot: n = 15-35). Data punten met 챕챕n waarneming zijn niet met lijnen verbonden. Om populaties te vergelijken is de donkerheid van de vleugels gestandaardiseerd door de lichtste en donkerste vleugelkleur op respectievelijk 0 en 1 te stellen. In deze grafiek is te zien dat vrouwtjes met donkere vleugels minder paringen hebben dan vrouwtjes met lichtere vleugels.

    Evolutionaire beperkingen Waarom paren mannetjes van hooggelegen populaties vaker met onaangepaste vrouwtjes? Waarom heeft de seksuele voorkeur van mannetjes zich niet aangepast aan de ge챘volueerde vleugelkleur van vrouwtjes? E챕n van de mogelijke verklaringen voor de suboptimale partnerkeuze van mannetjes is dat gele vlinders nu eenmaal opvallender zijn dan donkere vlinders. Mannetjes zien daarom de gele vrouwtjes beter dan de donkere en paren als gevolg hiervan vaker met de gele vrouwtjes. Een tweede verklaring is dat de voorkeur voor vleugelkleur wordt be챦nvloed door een tweede Colias soort die aanwezig is in het gebied, C. alexandra. Deze soort leeft hoger op de berg en overlapt met de hoogste populaties van C. p. eriphyle. Het is namelijk zo dat C. alexandra veel lijkt op C. p. eriphyle, maar de eerste heeft nog donkerder vleugels. Mannetjes die een voorkeur voor donkere vrouwtjes ontwikkelen, hebben daarom een grotere kans om per vergissing met de verkeerde soort te paren. Hiermee raken mannetjes hun kostbare spermapakketten kwijt zonder kans op gezonde nakomelingen, en deze mannetjes zullen hun seksuele voorkeur dan ook niet doorgeven aan de volgende generatie. Het is met de huidige kennis van het systeem niet mogelijk om onderscheid te maken tussen deze twee hypothesen. Een mogelijk experiment dat uitsluitsel kan geven over de juiste hypothese is om C. alexandra mannetjes te testen op hun voorkeur voor vleugelkleur. Als de eerste van de bovenstaande verklaringen juist is, verwacht ik dat C. alexandra mannetjes net als C. p. eriphyle mannetjes een voorkeur voor gele vrouwtjes hebben. Daarentegen, als de tweede verklaring de juiste is, zullen we bij C. alexandra mannetjes een voorkeur voor donkere vrouwtjes zien, want voor deze mannetjes is er geen risico om met de vrouwtjes van de verkeerde soort te paren. Maar welke hypothese dan ook waar is, voor beide geldt dat beperkingen in de evolutie van seksuele selectie op dit moment een verdere divergentie in vleugelkleur voorkomen en het proces van ecologische soortvorming langs de hoogtegradi챘nt vertragen. Dit betekent dat de evolutie van vleugelkleur in potentie ingrijpende gevolgen kan hebben voor de vlinderdiversiteit via ecologische soortvorming. Maar zoals ook hier te zien is, blijkt dat niet in elk geval complete reproductieve isolatie wordt bereikt. In andere woorden, de evolutie van signalen kan snel gaan, maar soortvorming vergt geduld.

    Voor vragen of opmerkingen n.a.v. dit artikel kunt u mailen met: Expertise Centrum Biologie, NIBI
    Bez

    Over tsjok45
    Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

    One Response to evolutie in actie

    1. Great post. I was checking continuously this blog and I’m impressed! Extremely helpful info specially the last part :) I care for such information much. I was seeking this particular information for a long time. Thank you and good luck.

    Geef een reactie

    Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

    WordPress.com logo

    Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

    Twitter-afbeelding

    Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

    Facebook foto

    Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

    Google+ photo

    Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

    Verbinden met %s

    Volg

    Ontvang elk nieuw bericht direct in je inbox.

    Doe mee met 293 andere volgers

    %d bloggers op de volgende wijze: